基于多核嵌入式数控系统的速度前瞻算法研究.pdf

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1、第3期组合机床与自动化加工技术NO．32013年3月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMat．2013文章编号：1001—2265(2013)03—0016—05基于多核嵌入式数控系统的速度前瞻算法研究冯强，胡毅，于东，路小虎，贾小波，(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心，沈阳110168；3．沈阳高精数控技术有限公司，沈阳110168)摘要：为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统，需要依据所采用的DSP硬件系统，将现有的数控系统的运动控制算法移

2、植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境，研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本原理与实现，并针对C64X+系列DSP对CNC自适应速度前瞻算法进行了优化。最后，针对算法运行效率进行了实验对比，并对其实际应用进行了测试，结果表明，该优化后的动态速度前瞻算法完全可满足ARM和DSP双核架构的嵌入式数控系统的性能需求。关键词：多核嵌入式数控系统；速度前瞻算法；DSP算法优化中图分类号：TH165；TP399文献标识码：ASpeedLook-·aheadAlgorithmResearchBasedontheMulti·-coreEmbeddedNumer

3、icalControlSystemFENGQiang一，HUYi，YUDong一，LUXiao—hu’一，JIAXiao—bo'。(1．GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．NationalEngineeringRe—searchCenterForHigh-EndCNC，ShenyangInstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSci—ences，Shenyang110168，China)Abstract：Inordertobuildtheembe

4、ddednumericalcontrolsystembasedonARMandDSPdual—corear—chitecture，needstotransplanttheexistingnumericalcontrolsystemmotioncontrolalgorithmstotheDSPdevelopmentenvironmentAccordingtotheDSPhardwaresystemtobeused．ThispaperdescribedthehardwareandsoftwareenvironmentofembeddedCNCsystemplatformbasedonmul

5、ti—corearchitecture，studiedthebasicprinciplesofCNCadaptivespeedlook—aheadalgorithm，andcompletedtheoptimizationofCNCadaptivespeedlook—aheadalgorithmforC64X+seriesDSP．finally，completedthecomparisonexperimentandpracticalapplicationtestforthealgorithmeficiency．TheresultprovedthattheCNCa—daptivespeed

6、look—aheadalgorithmcanmeettherequirementsoftheembeddednumericalcontrolsystemforARMandDSPdua1．corearchitecture．Keywords：multi—coreembeddedCNC；speedlook—aheadalgorithm；DSPalgorithmoptimization控机床的加工质量和加工效率。为此，数控系统必O引言须使用高效的算法实现运动轨迹控制。然而，现有随着电子技术的不断发展，ARM和DSP等各种的运动轨迹控制算法大多基于PC，而对于ARM与嵌入式系统微处理器由于具有成

7、本低廉、功耗小、结DSP双核架构的数控系统平台，运动轨迹控制算法构简单且性能稳定等特点，在嵌入式系统开发领域一般由DSP承担，为满足开放式数控系统性能要求，得以广泛应用。采用ARM与DSP双核构建数控系必须对其针对特定的DSP做移植和优化。统硬件平台，不但硬件结构简单、易于实现、功耗小、针对上述问题，本文基于OMAP3530构建双核开发成本低，而且双核配合工作，具有强大的控制处数控系统硬件平台，OMAP3530是TI生产的集成理能力，极具市场竞