快速,實(shí)時(shí)性強(qiáng),可靠性高已成為現(xiàn)代機(jī)電控制系統(tǒng)的主要研究對(duì)象,其主要依賴(lài)于數(shù)字
控制系統(tǒng)的發(fā)展,因而數(shù)字化控制(NC)是當(dāng)今機(jī)電控制技術(shù)發(fā)展的主流,是電力電子技術(shù)
與運(yùn)動(dòng)控制學(xué)科中的一項(xiàng)重要技術(shù),而DSP已成為這項(xiàng)技術(shù)的核心。DSP芯片,也稱(chēng)為數(shù)字信
號(hào)處理器,是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。DSP芯片內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu),
具有專(zhuān)門(mén)的硬件乘法器,廣泛采用流水線(xiàn)操作,提供特殊的DSP指令,可以用來(lái)快速地實(shí)現(xiàn)各
種數(shù)字信號(hào)處理算法。
TMS320系列是DSP大家族中的一個(gè)分支,其中包括:定點(diǎn)、浮點(diǎn)、多處理器DSP和定點(diǎn)
DSP控制器。TMS320系列DSP的體系結(jié)構(gòu)專(zhuān)為實(shí)時(shí)信號(hào)處理而設(shè)計(jì),該系列DSP控制器將實(shí)
時(shí)處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身,具有快速、復(fù)雜和靈活的中斷處理,豐富的數(shù)字和模
擬外設(shè),電源管理等功能,為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案,以伺服沖床控制系統(tǒng)
為例。本系統(tǒng)將借助于RCP設(shè)計(jì)理念解決控制器設(shè)計(jì)的瓶頸問(wèn)題(如圖a/b所示),它將控制算
法設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)集成在一起,使設(shè)計(jì)人員在實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)之前,直接可以看到仿真結(jié)果,
并通過(guò)快速迭代對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改以達(dá)到所要求的最佳控制效果。并且RCP設(shè)計(jì)方法具有代碼的
自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能,設(shè)計(jì)者只需要根據(jù)所用的控制理論在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中設(shè)計(jì)好控制
模塊框圖,選擇好編譯器,就可以直接把控制模塊自動(dòng)的轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的源代碼,移植到DSP
中。因此RCP設(shè)計(jì)方法可以大大的縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,降低成本,提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵技術(shù)路線(xiàn):
根據(jù)市場(chǎng)需求確定系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)的功能,將功能模塊化,之后根據(jù)功能結(jié)構(gòu)劃分硬件結(jié)構(gòu)
與技術(shù)難點(diǎn)的分析,硬件電路制作,軟件編寫(xiě),上機(jī)調(diào)試,再根據(jù)調(diào)試結(jié)果對(duì)硬件電路以及軟
件部分進(jìn)行必要的改進(jìn)。
本系統(tǒng)所選控制器保持了強(qiáng)大了外設(shè)和快速中斷處理能力,同時(shí)融合了先進(jìn)的高速數(shù)字信
號(hào)處理功能,并借助于RCP的設(shè)計(jì)理念,因此能方便的設(shè)計(jì)出高性能的控制系統(tǒng),使得開(kāi)發(fā)周
期短,成本低,體積小。對(duì)系統(tǒng)而言不僅簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),同時(shí)使得系統(tǒng)具有抗干擾強(qiáng),可
靠性高的特點(diǎn)。
掃碼關(guān)注,查看更多科技成果