基于arm芯片的智能运动控制器研究

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1、基于ARM芯片的智能运动控制器研究摘要数控技术是先进制造技术的关键与核心技术，其水平高低已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。近年来，随着PC技术的飞速发展，数控系统向高速、高精度、开放式、模块化及智能化的方向发展。其中，开放式数控系统的研究成果较为丰硕。与传统数控系统相比，开放式数控系统采用通用PC资源，无论从硬件结构、软件功能、互换性上讲，都有着很大的优越性，克服了硬件系统互不兼容、模块间交互方式和通信机制各不相同以及不同厂家系统相对独立彼此封闭的弊病。可以说，开放式数控系统的发展带来了数控系统的又一次大的变革。

2、上海交通大学塑性成形工程系陈宗雨博士在分析“PC+运动控制器”开放式数控系统局限性的基础上，提出了一种全分布式数控系统架构。本课题在已提出的全分布式数控系统框架基础上，重点对其中基于ARM芯片的智能运动控制器进行研究，并构建实验平台，对系统进行性能测试。重点研究的内容归纳如下：1）基于ARM芯片的智能运动控制器软、硬件构成；2）高速、海量数据通信的实现；I3）伺服控制策略和多运动控制器的同步；4）智能运动控制器中故障的自动检测和预报。本课题的研究，将有助于全分布式数控系统的深化，为数控驱动系统制造商提供一种新型的智能数

3、控驱动单元解决方案，也为普通数控机床的改造和数控加工实现高速高精度的需要提供了很好的解决思路。本课题是上海交通大学985工程项目“高速加工数控系统及其关键技术研究”的重要组成部分。关键词：全分布式数控系统，ARM，智能运动控制器，CAN总线，双缓冲技术，PID控制IIRESEARCHONINTELLIGENTMOTIONCONTROLLERBASEDONARMABSTRACTComputerNumericalControl(CNC)technologyisthekeyofadvancedmanufacturingtec

4、hnology.Itslevelisthemostimportantindicationofacountry’sindustrialization.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofPCtechnology,theNCsystemisdevelopedtohigh-speed,high-precision,open,modularandintelligent.Amongthem,theresearchonopenCNCsystemhasmorefruitfulresults.

5、Comparedwiththetraditionalnumericalcontrolsystem,open-NCsystemusesthegeneralPCresources.Therearegreatadvantagesinthehardwarearchitecture,thesoftwarefunctionandtheinterchangeability,toovercomesomedisadvantagessuchasthehardwaresystemsarenotcompatible,modulesandcom

6、municationmechanismsfromdifferentmanufacturersisrelativelyindependenteachother.ItcanbesaidthatopenCNCsystemisanothergreatchangeforthedevelopmentoftheNCsystem.Dr.ChenZong-Yu,fromShanghaiJiaoTongUniversity,analysisthelimitationsofopenCNCsystem"PC+MotionController"

7、andproposesafullydistributedNCsystemarchitecture.Inthisissue,basedonthenewfullyIIIdistributedNCsystem,dosomeresearchesfocusontheARM-basedIntelligentMotionController,andbuildaplatformtodosomesystemperformancetest.Thecontentofthestudyaresummarizedasfollows:1)Softw

8、areandhardwareconstitutionsofintelligentmotioncontrollerbasedonARM;2)TherealizationofHigh-speedandmassdatacommunication;3)Servo-controlstrategyandsynchronizationamong