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[1]王　振.新颖步进电机运动控制器[J].武汉工程大学学报,2015,37(02):59-63.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 0１３]
　Ｎｏｖｅｌ ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2015,37(02):59-63.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 0１３]
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新颖步进电机运动控制器(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
37
期数:
2015年02期
页码:
59-63
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2015-02-28

文章信息/Info

Title:
Ｎｏｖｅｌ ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
文章编号:
1674 － 2869（2015）02 － 0059 － 05
作者:
王　振
武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉 ４３０２０５
Author(s):
ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３０２０５， Ｃｈｉｎａ
关键词:
运动控制器; ３２位微控制芯片; 现场可编程门阵列芯片; Ｇ代码解析; 路径插补
Keywords:
ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ; ３２－ｂｉｔ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ; fｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ; Ｇ ｃｏｄｅ ｐａｒｓｉｎｇ; ｐａｔｈ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
分类号:
ＴＰ３９１
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 0１３
文献标志码:
A
摘要:
针对市面常见控制器功能无法完全支撑及价格昂贵等问题，设计了一种新颖的低成本运动控制器．该控制器主要由３２位微控制芯片和现场可编程门阵列芯片两种芯片构成．３２位微控制芯片主要控制上层的数据生成，完成人机交互、Ｇ代码解析和路径分解，最终产生路径起止点的坐标数据和轨迹类型供下层处理．现场可编程门阵列芯片依据上层发送的数据进行底层路径插补，并最终输出控制步进电机运动的脉冲信号和方向信号．仿真及实验验证表明该控制器可以较好实现设定的路径轨迹，且运行精度小于１个脉冲，满足实际切割机的功能需求且成本较低．
Abstract:
Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ａ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａ ３２－ｂｉｔ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ ｃｈｉｐ ａｎｄ ａ Ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ ｃｈｉｐ． Ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｃｈｉｐ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｄａｔａ ｇｅｎｅｒａｔion， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ Ｇ ｃｏｄｅ ｐａｒｓｉｎｇ ａｎｄ ｐａｔｈ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｌａｔｔｅｒ ｃｈｉｐ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｃｃｅｐｔ ｄａｔａ ｆｒｏｍ the ｕｐｐｅｒ and ｅｘｅｃｕｔｅ ｔｈｅ ｐａｔｈ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ， ｒｅａｌｉｚing ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｕｔｐｕｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃａｎ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｅｔ ｐａｔｈ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ， ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｏｎｅ ｐｕｌｓｅ． Ｓｏ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｃｕｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｃａｎ ｂｅ ｆｕｌｆｉｌｌｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．

参考文献/References:

［１］ 黄诗涌， 王晓初， 廖永进， 等． 一种高性能的步进电机运动控制系统设计［Ｊ］． 微计算机信息， ２００６， ２２（１６）： ３８－３９．ＨＵＡＮＧ Ｓｈｉ－ｙｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｃｈｕ， ＬＩＡＯ Ｙｏｎｇ－ｊｉｎ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ［Ｊ］． Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ２００６， ２２（１６）： ３８－３９． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２］ 敬岚，朱海君， 张硕成， 等． 步进电机控制系统的设计及其应用［Ｊ］． 核技术， ２００５， ２８（６）： ４７９－４８２． ＪＩＮＧ Ｌａｎ， ＺＨＵ Ｈａｉ－ｊｕｎ， ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕｏ－ｃｈｅｎｇ， ｅｔ ａｌ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ５－ｐｈａｓｅ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ［Ｊ］． Ｎｕｃｌｅａｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，２００５，２８（６）： ４７９－４８２． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［３］ 张宝发， 赵辉， 岳有军． 基于ＤＳＰ的步进电机控制系统设计［Ｊ］． 仪表技术与传感器， ２０１０（８）：６３－６５.ＺＨＡＮＧ Ｂａｏ－ｆａ，ＺＨＡＯ Ｈｕｉ，ＹＵＥ Ｙｏｕ－ｊｕｎ． Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｏｆ ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ［Ｊ］． Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ，２０１０（８）：６３－６５． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［４］ Ｗａｎｇ Ｚ． Ａ ｎｏｖｅｌ ｄｕａｌ－ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｅｒｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃａｒｄ［Ｊ］． Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，３３１：２９９－３０２．［５］ Ｎｏｖｅｌ ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ［６］ ［７］ ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎ［８］ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３０２０５， Ｃｈｉｎａ［９］ ［１０］ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ａ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａ ３２－ｂｉｔ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ ｃｈｉｐ ａｎｄ ａ Ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ ｃｈｉｐ． Ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｃｈｉｐ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｄａｔａ ｇｅｎｅｒａｔion， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ Ｇ ｃｏｄｅ ｐａｒｓｉｎｇ ａｎｄ ｐａｔｈ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｌａｔｔｅｒ ｃｈｉｐ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｃｃｅｐｔ ｄａｔａ ｆｒｏｍ the ｕｐｐｅｒ and ｅｘｅｃｕｔｅ ｔｈｅ ｐａｔｈ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ， ｒｅａｌｉｚing ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｕｔｐｕｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃａｎ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｅｔ ｐａｔｈ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ， ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｏｎｅ ｐｕｌｓｅ． Ｓｏ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｃｕｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｃａｎ ｂｅ ｆｕｌｆｉｌｌｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ． ［１１］ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；３２－ｂｉｔ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ；fｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ；Ｇ ｃｏｄｅ ｐａｒｓｉｎｇ；ｐａｔｈ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

相似文献/References:

[1]王为.基于LM629对足球机器人运动控制的设计[J].武汉工程大学学报,2008,(01):104.
　WANG Wei.Motion control system design and implementation basedon LM629 for SmallSize RoboCup robots[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2008,(02):104.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１４－１２－２６作者简介：王　振（１９７８－），男，湖北仙桃人，讲师．研究方向：激光数字控制应用技术．
更新日期/Last Update: 2015-03-21