基于OMAP3530的高性能数控系统设计与研究

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1、中图分类号：TP273论文编号：102870512-S125学科分类号：080202硕士学位论文基于OMAP3530的高性能数控系统设计与研究研究生姓名嵇光明学科、专业机械电子工程研究方向机电控制及自动化指导教师赵东标教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一一年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringTheDesignandResearchofHigh-Performan

2、ceCNCSystemBasedonOMAP3530AThesisinMechanicalandElectricalEngineeringbyJiGuangmingAdvisedbyProf.ZhaoDongbiaoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDec,2011承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

3、果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要数控技术不仅给传统制造产业带来了革新，同时也推动着高精尖技术产业快速发展。高性能数控系统在航空、航天、航海、模具、汽车等行业得到了广泛应用。目前，国内中低端数控系统具有较高的市场占有率，但高端数控系统主要依赖国外进口。因此，采用高配置硬件系统和软件系统构建具

4、有自主知识产权的高性能嵌入式数控系统具有重要的实际意义。本文旨在开发一款基于OMAP3530的高性能嵌入式数控系统，采用TI（德州仪器）公司高性能应用处理器OMAP3530，搭载嵌入式Linux操作系统和DSP/BIOS操作系统构建多任务、强实时性环境。OMAP3530微处理器片上无缝集成600MHzCortex-A8ARM内核和430MHzTMS320C64x+DSP内核，具有强大的控制能力和运算性能。该嵌入式数控系统支持最多6个插补轴，2个主轴，最大快速移动速度为60m/min，插补周期为2ms，内置软PLC模块，带有NURBS曲线插补功能，

5、128路可配置I/O资源。针对NURBS曲线插补计算复杂问题，提出基于Milne-Simpson参数预估-校正的NURBS曲线插补算法，该算法能够有效避免求导运算并能保证较高的插补精度和速度，便于在嵌入式平台中实现。通过测试，验证了本文开发的嵌入式数控系统软硬件平台的有效性和正确性，实现了课题预期目标。期望为国内嵌入式高端数控系统的研发提供参考。关键词：数控系统，嵌入式系统，OMAP3530，Linux，NURBSI基于OMAP3530的高性能数控系统设计与研究ABSTRACTCNCtechnologyhasnotonlybroughtinnov

6、ationtothetraditionalmanufacturingindustry,butalsopromotedtherapiddevelopmentofhigh-technologyindustry.High-performanceCNCsystemshavebeenwidelyusedintheaviation,aerospace,marine,mold,automobileandsoon.Atpresent,domesticeconomicalCNCsystemshaveasignificantmarketshare,buthigh-p

7、erformanceCNCsystemsaremainlydependentonforeignimports.Therefore,designingahigh-performanceembeddedCNCsystemwithindependentintellectualpropertyusinghigh-collocationhardwareandsoftwaresystemhasimportantpracticalsignificances.Ahigh-performanceembeddedCNCsystemisdesignedandimple

8、mentedbasedonOMAP3530inthethesis.TI’shigh-performanceprocessorOMAP35