基于dsp的运动控制系统设计

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1、第18卷第1期哈尔滨理工大学学报Vol.18No.12013年2月JOURNALOFHARBINUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYFeb．2013基于DSP的运动控制系统设计荣盘祥，孙健鹏，董文波，于林(哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要:提出了一种基于“PC+DSP运动控制器”的上位机+下位机的嵌入式运动数控系统，针对在连续控制过程中传统PID控制方法已经不能满足DSP控制器高速高性能以及稳定性的要求，建立了基于增量式数字PID控制的全闭环控制系统，从而利用对电动机的

2、转动速度的控制来实现DSP数控系统的高性能和稳定性控制的要求，并通过仿真比较了普通PID控制与TMS320LF2407ADSP的增量式PID控制，结果表明该控制方案具有可行性和有效性，并且在很大程度上提高了系统的实时控制和稳定控制，并且对于DSP数控系统在工程应用上的深入研究提供了一定的参考价值．关键词:DSP;嵌入式;增量式PID;全闭环控制系统中图分类号:TP273文献标志码:A文章编号:1007－2683(2013)01－0125－04DesignofMotionControlSystemBasedonDSPRON

3、GPan-xiang，SUNJian-peng，DONGWen-bo，YULin(SchoolofAutomation，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China)Abstract:DependingonthesituationthatthetraditionalPIDcontrolmethodcannotsatisfythehighperform-anceandstabilityoftheDSPcontrollerinthecontinuousco

4、ntrolprocess，anembeddedNCmotionsystembasedontheupperandlowercomputerof“PC+DSPcontroller”isproposed．MainlybyadjustingthemotorrotationspeedtoachievetheaimofhighperformanceandstabilityofDSPNCsystem，andbycomparingcommonPIDcontrollerwiththeincrementaldigitalPIDcontrol

5、leronthebasisofTMS320LF2407ADSP，theclosedloopcontrolsystembasedontheincrementaldigitalPIDcontrollerisestablished，andthefeasibilityandvalidityofthecontrolschemeinthispaperistestifiedbythesimulationresults，whichlargelyoptimizesthesystemcapabilityofreal-timecontrola

6、ndstabilitycontrol，andalsoprovidesacertainreferencevalueforfurtherstudyofDSPNCsysteminengineeringapplication．Keywords:DSP;embedded;increasingPID;closed-loopcontrolsystem高稳定性的方向发展，而高性能、高精度的原则主要0引言依靠运动控制器和执行单元部分来完成．早期的运动控制系统都是基于单片机而构成的，实现位置检［1－2］从上个世纪以来，数控系统正迈向快速发测

7、、信号的反馈处理等功能，由于单片机执行速度展时代，并且冲着高性能、高精度、开放式、智能化和慢，数控系统的控制周期比较长，从而控制轴数以及收稿日期:2012－12－20基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11551093);黑龙江省博士后科研启动金资助项目(LBH－Q11081)．作者简介:荣盘祥(1965—)，男，博士后，教授，硕士生导师，Email:rongpx@hrbust．edu．cn;孙健鹏(1984—)，男，硕士研究生;董文波(1958—)，男，硕士研究生．126哈尔滨理工大学学报第18卷控制精度等都受到

8、了很大的限制，并且无法确保控求，本文采用了“PCI+DSP”的新型运动控制器结［3］［4］制系统的实时控制和稳定高性能控制，而DSP构，将开放式运动控制器分为4部分(DSP系统、位的运动控制器具有强大的运算能力、大大缩短了控置检测、通讯模块和I/O模块)，确定基于以DSP为制周期、具有处理速度快、实时控制性能良好等优