蓝光光盘库多轴运动控制系统研究与应用

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）蓝光光盘库多轴运动控制系统研究与应用程映奇二〇一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504045广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）蓝光光盘库多轴运动控制系统研究与应用程映奇指导教师姓名、职称：王钦若教授学科(专业)或领域名称：控制科学与工程学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：2018年5月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScienc

2、e)ResearchandApplicationofMultiaxialMotionControlSystemforBlu-rayDiscLibraryCandidate:ChengYingqiSupervisor:Prof.WangQinruoMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要随着信息技术的不断发展，数字生活正渗透到人们生活的方方面面。随之而来的是数据量的突发性增长。如何将数据信息长期保存，成为制

3、约信息技术产业发展的关键因素。传统的数据中心采用磁盘、固态盘等作为存储媒介，在实现功能的同时却耗费了大量的电能。光盘库存储技术凭借存储功耗低，数据保存时间长的优点，逐渐得到数据存储行业的重视。目前对于光盘库系统的开发，大多集中于对文件存储和调度算法的研究，针对光盘库多轴控制系统的研究相对较少。本文通过对光盘库机械结构和运动控制需求的分析，充分查阅资料，分析对比现有解决方案，完成了一种大容量蓝光光盘库多种运动控制系统的开发工作。本文的主要研究内容和成果如下：1.研究分析了蓝光光盘库在国内外的发展现状。通过对几种比较主流的蓝光光盘库控制系统设计思路的分析对比

4、，采用嵌入式方案来设计光盘库控制系统的各项运动功能。对光盘库各部分功能需求进行具体分析，针对性的设计解决方案。2.运动控制系统的硬件电路系统整体采用“ARM+运动控制芯片”的架构。完成了以ARM为运动控制核心，运动控制芯片协调工作的运动控制器设计。在实现多轴运动控制的同时，还设计了IO扩展电路板，增强控制系统的扩展能力。3.在软件部分，完成了整体运动控制程序的代码编写。将程序划分为主程序模块、串口通信模块、网络通信模块、FSMC总线模块和定位算法执行模块。具体分析了各模块代码实现的流程图，对部分代码的设计原则进行了讲解。4.搭建光盘库控制系统的实验平台，

5、进行了硬件功能验证、网络通讯测试、串口通讯测试、单轴驱动精度测试、多轴控制逻辑测试、光盘库拾取功能测试以及整体功能应用测试。将光盘库设备部署在国工信云计算公司的数据中心进行试用。通过长时间的运行测试，运动控制系统整体功能达到了设计要求，目前各项运行数据正常。为接下来的应用研究，提供了良好的条件。关键词：多轴运动；准确定位；ARM；蓝光光盘库；MCX314I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofinformationtechnology,digitallifeispermeatingallaspectsofhuma

6、n.Whatfollowsisasuddenincreaseinthevolumeofdata.Howtosavelong-termdatainformationhasbecomeakeyfactorrestrictingthedevelopmentoftheinformationtechnologyindustry.Traditionaldatacentersusedisks,solid-statedisks,etc.asstoragemedia,buttheyconsumealotofpowerwhilerealizingtheirfunctions

7、.Duetotheadvantagesoflowstoragepowerconsumptionandlongdatastoragetime,opticaldiskstoragehasgraduallygainedtheattentionofthedatastorageindustry.Atpresent,mostofthedevelopmentofopticaldisklibrarysystemsfocusesonthestudyoffilestorageandschedulingalgorithms.Thereisrelativelylittleres

8、earchonopticaldisklibrarymulti-axiscontr