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基于DSP的运动控制系统设计

发布时间:2020-07-21 18:42:33 阅读: 来源:枕套厂家

摘要:为了满足CNC齿轮测量中心的测量精要求,针对定点数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A的特点,设计一种以DSP运动控制为核心的运动控制系统。该系统通过DSP内部集成的A/D转换模块对传感器电压值进行采样,由DSP控制给出指令,驱动电机运动,实现了位置控制,测量精度大大提高。并给出系统硬件电路设计。根据实际情况,给出CAMAC接口电路设计。关键词:CNC;DSP;硬件组成;CAMAC;TMS320LF2407A

本文引用地址: 随着工业中对运动控制的速度和精度要求越来越高,一般运动控制系统难以取得满意的控制效果。当前的数字电机控制系统中,大多采用单片机控制,由于单片机的结构和复杂的指令系统存在运算速度较慢,处理能力有限等问题。因此,单片机不能满足那些实时性和精度要求较高的控制场合。结合CNC齿轮测量中心,这里提出一种基于DSP的运动控制系统。该系统设计是以TMS320LF2407A型DSP为控制核心,采用“PC+CPLD+DSP”方案,实现电机的位置控制。

1 运动控制系统组成 图l为基于CNC齿轮测量中心的运动控制系统原理框图,它主要由CAMAC接口电路、信号采集、DSP外围电路和电机驱动等4部分组成。

上位机发送指令给以TMS320LF2407A型DSP为核心的控制系统,DSP以中断方式接收控制指令和参数,传感器信号反应测头与被测工件之间的位置偏差,该模拟信号经幅值变换电路后,作为控制信号送至DSP的A/D转换器。经片内控制器处理后,输出所接收到的控制指令和参数,经脉冲发生器和驱动放大电路送给步进电机,驱动电机执行相应动作。从而该运动控制系统能够精确测量被测工件。

2 系统硬件电路设计2.1 DSP器件 选用的TMS320LF2407A型定点DSP,采用高性能静态CMOS技术,供电电压为3.3 V,使得控制器功耗降低。片内集成有高达32 K字的Flash程序存储器,1.5 K字的数据/程序RAM,544字的双口RAM和2 K字的单口RAM。执行速度高达40 MI/s,提高控制器的实时控制能力。TMS3-20LF2407A具有2个时间管理模块EVA和EVB,每个事件管理器有2个16位通用定时器,8个16位脉宽调制(PWM)输出通道。该模块可实现同步A/D转换功能,高性能10位模数转换器的转换时间为375 ns,提供多达16路的模拟输入,具有自动排序功能,1个TMS320LF2407A控制器可控制多个电机。

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