浅析一种cpci总线交流伺服控制卡的设计与实现

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1、冶金自动化研究设计院硕士研究生论文一种CPCl总线交流伺服控制卡的设计与实现DesignandImplementoftheACServoControlCardBaseonCPCIBus专业名称：控制理论与控制工程研究方向：计算机应用技术导师姓名：房庆海学生姓名：刘英杰申请学位g硕士提交日期：2008年2月原创性声明mIIIIIllUlliltIIIitlIll1111tilt11111111Y1778501本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对

2、本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。作者签名速粉日期幽关于学位论文使用授权的说明本人完全了解冶金自动化研究设计院有关保留、使用学位论文的规定，即：自动化院有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)作者鼢舷导师签名多≯—卜摘要近年来交流伺服控制系统在航空航天、国防、工业自动化等领域的需求急剧增加，许多新的控制算法被应用于伺服控制系统中，随着这些控制算法的同益复杂，为实现电机的实时控制，需要在足够短的时间内完成大量的分析判断和数据处理。传统

3、的以单一微处理器或专用芯片为核心的伺服控制器的数据计算能力有限，很难在处理大量数据、复杂算法时保证系统的实时性和可靠性。为完成大量的复杂控制运算，不断提高伺服系统的性能，就必须开发出更高性能的伺服控制器，这是目前伺服控制领域的主要工作。本文介绍了伺服控制器的发展现状，通过对比几种计算机总线的优缺点，将CompactPCI(紧凑型PCI，以下简称CPCI)总线规范引入到伺服控制系统中，采用CPCI总线工控机箱以及PC机加伺服控制卡的模式，提出了一种基于CPCI总线的高性能交流伺服控制器的总体结构方案，并对方案的原理、应用领域及优点进行了详细介绍；在此基础上本文设计并实现了一种基于CP

4、CI总线的交流伺服控制卡，并对方案的结构进行了详细介绍。本文具体实现了交流伺服控制卡的硬件电路，主要包括DSP外围工作电路，PWM信号的产生与传输电路，电流、电压反馈信号的处理电路，码盘反馈信号处理电路，运算变量的DAC输出电路，CPCI总线接口电路，本地总线接口电路，双口RAM防冲突电路等。通过对伺服控制模块的功能调试实现了电机的电流和速度环控制，实现了PCI9054接口芯片本地读写时序和双口RAM读写时序的逻辑匹配功能，验证了硬件设计原理的正确性；最后在YxWorks环境下初步编写了该伺服控制卡的驱动程序。关键词：伺服系统、电机控制、CPCI总线、驱动程序ABSTI乙蛇TABS

5、TRACTAstherapiddevelopmentofthemodemindustry,themodelandarithmeticofmanycontrolmethodswhichareusedonACServogetmoreandmorecomplicated，PeoplenOWhavetospendalotoftimeonwritinganddebuggingprogrammeonACServocontrolboard．Theabilityofthetraditionalboardbaseuponsin西emicroprocessororchiparefinityandmey

6、Cannotensurethereliabilityofthesystem．InordertocompleteplentifulcontrolarithmeticandimprovethecapabilityoftheACServo，high-poweredACServocontrollermustbeexploited．Thepaperfirstintroducetheactuality，directionandproblemsoftheACServosystem．AccordingtotherequestonACServowhichareputforwardbycontrolt

7、heory,combiningwiththecomputerbustechnology,thePaperbringforwardakindofschemeonhigh—poweredACservocontrolequipmentbasedonCPCIbusandmakeaparticularintroductionontheprinciple．Andthen，bringforwardakindofschemeofACServocontrolboardbasedonCP