基于DSP与FPGA的跟踪伺服运动控制器设计

合集下载

基于DSP+FPGA的开放式机器人运动控制器的研究共3篇

基于DSP+FPGA的开放式机器人运动控制器的研究共3篇基于DSP+FPGA的开放式机器人运动控制器的研究1开放式机器人运动控制器是一种专为机器人运动控制而设计的控制器，其运行在数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）之上。

这种控制器的目的是完整控制机器人的运动，并提供精细的数据采集和处理，从而可以在进行复杂的运动控制时快速而准确地响应外界的刺激。

DSP+FPGA控制器的设计与传统机器人控制器类似，但是一些核心的结构和特征有所改变。

在DSP+FPGA控制器中，DSP主要用于实现运动控制算法、信号处理和通信控制，而FPGA则用于实现实时IO接口的数据采集及处理。

由于DSP的高效性能和FPGA的高速IO，因此该控制器可以在实时性和精度方面取得更高效的控制效果。

在DSP+FPGA控制器的设计中，需要深入了解机器人的运动学和动力学。

运动学涉及机器人的轨迹和位置控制，而动力学则涉及机器人的力学和电气特性的精确计算和控制。

因此，开发者需要掌握基本的控制算法、数学模型和信号处理技术，才能更好地设计出适应不同机器人类型和应用场景的开放式机器人控制器。

在实现DSP+FPGA开放式机器人运动控制器的过程中，需要注意以下几点：1. 高速数据采集和处理：FPGA作为实时IO接口向DSP提供高速而可靠的数据（例如机器人的位置、偏差、角度和力量数据）。

2. 快速响应和反应能力：DSP负责处理数据和运动控制算法，并通过FPGA控制机器人的开关、电机和伺服系统。

3. 多通道数据处理：DSP和FPGA需要支持多通道数据采集和处理，以实现同步的运动控制和精密的位置控制。

4. 丰富的输入和输出功能：DSP+FPGA控制器需要支持多种IO接口，例如模拟量输入、数字量输入、PWM控制、编码器反馈等，以实现对机器人的全面控制。

5. 跨平台的可移植性：DSP+FPGA控制器需要支持不同操作系统和平台，以适应各种机器人应用场景的需求。

一种基于DSP+FPGA的目标跟踪系统设计

雷达跟踪获得目标航迹，助Ｖ技术建立虚拟仿真借Ｒ
环境，过驱动飞机的３通Ｄ模型，取目标的２图像截Ｄ建立图像库；后，从ＣＤ捕获到的真实目标图像然将Ｃ
与图像库中的虚拟影像相匹配，匹配程度最好的图取
为运算核心的目标跟踪系统的设计。２系统设计
姿态角辅助跟踪以Ｉ算法为基础，ＭＭ主要通过模糊关联建立姿态角和Ｉ算法中各运动模型概率之ＭＭ间的对应关系，然后与原有Ｉ算法中的概率更新模ＭＭ块进行有效融合，而更加精确地解算出飞机的方位从
２１００年第８期
仪表技术
・５・３
一
种基于ＤＰ＋ＦＧ的目标跟踪系统设计ＳＰＡ
赵军，单甘霖贺志华，
（．１军械工程学院光学与电子工程系，北石家庄０００；．３１部队，江湖州３３０）河５０３２７０１浙１０６
ｔａｅｎｄｔｉａｄｔｅｍｅｈｄａｄｐｒｃｄｒｆｄｓｇｉｇｓｆｒｒｏｉｅｒｔｄｉｅａｌｎｈｔｏｎｏｅｕｅｏｅｉｎｎｏｔｅａｅｐｒｖｄｄ．ｗａ
Ｋｅｏｄｓ：ＤＳｙｗｒＰ；ＦＰＧＡ；ｔｒｅｒｃｉａｇｔｔａｋｎｇ；ｐｓ — ｎｌｏｅａｇｅ
结构如图１所示。

基于DSP和FPGA的转台控制器的设计实现

ａｃｒｃｆｔｒｉｇａｇｅｉ．１ｉｈｉｅｒｉｃｅｓｎｒｄｃｅｓｎｔｌｆｕｐｔｉｇｐｌｅｃｕａｙｏｕｎｎｎｌｓ０Ｏｎｔｅｌａｎｒａｉｇｏｅｒａｉｇｓｙｅｏｔｕｔｎｕｓ．ｎｏＫｅｗｏｄ：ｓｅ－ｔｒｈｒｃｅｉｔｓｏｌｃｒｍａｎｔｃｓａｔｒｎ；ＤＳｙｒｓｔｐｍｏｏ；ｃａａｔｒｓｉｆｅｅｔｏｇｅｉｃｔｅｉｇｃＰ
线性启动或停止的方式可以使转动角度的精度满足００度的要求。．１
关键词：步进电机；电磁散射特性；ＤＰＳ中图分类号：ＴＮｌ．５文献标识码：Ａ９１２
ＤｅｉｎｏｕｎａｌｏｒｌｅａｅｎＤＳＰａｓｇｆｔｒｔｂｅｃｎｔｏｌｒｂｓｄｏｎｄＦＰＧＡ
ｄｖｃｎｏｕｅ．Ｔｈｅｔｇｒｓｌｓｏｈｔｔｅｃｎｒｌｒｃｎａｈｅｅｖｒｏｓｔｓｉｇｒｑｉｅｎｎｈｅｉｅａｄｃｍｐｔｒｅｔｓｉｅｕｔｈｗｓｔａｈｏｔｏｌａｃｉｖａｉｕｅｔｅｕｒｍｅｔａｄｔｅｎｅｎ
１系统构成０引言
系统主要由ＤＳＰ和ＦＧＡ控制模块、Ｐ串行口通讯模
在室内电磁散射测量系统中，了获得被测目标的全为
块、盘和显示模块以及步进电机脉冲输出模块几部分构键

一种基于DSP和FPGA的自适应模版匹配跟踪系统设计

ｓｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｒｅｓｃａｌｅａｎｄｒｏｔａｔｅ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎａｖｏｉｄｉｍａｇｅｄｉｓｐｌａｙｄｅｌａｙｂｅｃａｕｓｅｔｅｍｐｌａｔｅｍａｔｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｆｒｅｓｈｍｅｎｔａｒｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ．
ＦＰＧＡｐａｒａｌｌｅｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｒａｉｓｅｓｙｓｔｅｍｓｐｅｅｄａｎｄｅｎｌａｒｇｅｔｅｍｐｌａｔｅａｒｅａ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｔｅｍｐｌａｔｅｓ
ｓｉｇｎｅｄ．ＤＳＰｃｏｎｔｒｏｌｓｖｉｄｅｏｅｎｃｏｄｅａｎｄｄｅｃｏｄｅｃｈｉｐ，ａｎｄｄｅａｌｓｗｉｔｈｉｍａｇｅｓｔｏｒｅ．Ｔｅｍｐｌａｔｅｍａｔｃｈｉｎｇｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｍｐｌａｔｅａｄｊｕｓｔｗｅｒｅ
ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄｉｎＦＰＧＡ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｍａｇｅｍａｔｃｈｉｎｇｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｓｅｌｆ — ｒｅｆｒｅｓｈｔｅｍｐｌａｔｅｄａｔａａｎｄｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｎｅｅｄｏｆｔｒａｃｋｉｎｇａｉｍ’

基于DSP和FPGA的运动控制器设计

ＡｂｔａｔＡｃｏｄｉｏｔｕｔ－ｘｉｔｏｏｎｒｅｉｅｎｓｏｕｔｓｒｃ：ｃｒｎｇｔｈｅｍｌｉａｓｍｏｉｎｃｔｏｌｒｑｕｒｍｅｔｆａｏｍａｉｔａｇｅｎ — ｔｃｓｒｉｈｔｎｉｇｍａ
ＳｎＹａｍｉｇ，ＷａｇＹｏｇｎｕｎｎｎｎｍｉｇ，ＹｕｎＤｅｈ，ＣｈｎＪｎｇａｇａｚｉｅｉｇｕｎ，ＺａｇＰｅｇｈｎｎ，ＷａｇＹａｎｎ
（ａｇｃｕｓａｃｎｔｔｔｏｅｈｎｃｌＳｉｎｅＣｏ，ＬｔＣｈｎｈｎＲｅｅｒｈＩｓｉｕｅｆｒＭｃａｉａｃｅｃ．ｄ．Ｃｈｎｈｎ１０１ａｇｃｕ３０２，Ｊｉｉｌｎ，Ｃｈｎｉａ）
Ｖ１５Ｏ３ｏ．２Ｎ．
工程与试验ＥＮＧＩＥＲＮＧ＆ＴＳＮＥＩＥＴ
Ｓｐ０２ｅ．２１
基于ＤＳＰ和ＦＧＡ的运动控制器设计Ｐ
孙艳明，永明，德志，王袁陈景光，张鹏，王艳
（长春机械科学研究院有限公司，吉林长春１０１）３０２
ＴｈｅｆｃｉｆｔｏｒｌｒｉｘｎｄｄｂｕｎｔｏｎｏｈｅｃｎｔｏｌｅｓｅｐａｅｙＦＰＧＡ，ｔｎ，ｔｌｅｏｐｃｔｏｆｓｖｒｌＡＣｈｅｈｅｃｏｓｄｌｏｏｎｒｌｏｅｅａｓｒｏｍｏｏｌｃｒ — ｙｄａｉｅｖｏｖｌｅｉｅｌｚｄＴｈｅｃｔｏｌｒｉｅａｅｈｅｅｏｒｓｇｅｖｔｒｏｒｅｅｔｏｈｒｕｌｃｓｒａｖｓｒａｉｅ．ｏｎｒｌｅｎｔｇｒｔｓｔｎｃｄｅｉ — ｎｌａｑｓｔｏｎ，ＰＬＣｎｔｒａｅ，１ｔｇｓｅａｃｕｉｉｉｉｅｆｃｂｉｓｈｉｈ— ｐｅｄＡＤｏｌｃｉｎａｄｃ６ｃｌｅｔｏｎｏｍｐｕｅｏｔｒｃｍｍｕｎｃｔｏｎｉａｉｎｉ— ｔｒａｅ，ａｈｏｒｌｅａｇｈｉｅａｉｎａａｃｌｔｏｐｅｄ．ｅｆｃｎｄｔｅｃｎｔｏｌｒｈｓｈｉｎｔｇｒｔｏｎｄｃｌｕａｉｎｓｅＫｅｗｏｄＤＳｙｒｓ：Ｐ；ＦＰＧＡ；Ｒｅｉｔｒ；ＶｅｉｏＤＬｇｓｅｒｌｇＨ

基于DSP和FPGA的数控系统运动控制的设计

现场可编程门阵列搭建运动控制的硬件平台，实现对步进电机的两轴控制。
关键词ＤＳＰＰＦＧＡ步进电机伺服系统
０引言
运动控制是数控系统的重要组成部分，数控系统的性能很大程度上取决于运动控制器的选择。ＤＳＰ器
上的多轴运动控制卡大多采用多个ＤＳＰ控制多轴联动
和ＤＳＰ负责复杂运算，结合扩展的］ｏ或Ｄ／通道去／Ａ控制多轴联动。全部数控系统的功能都集中在一块运动控制卡中，维护困难，也不能满足不同用户的需
件的升级维护容易，开放性进一步提高。
图１数控系统的结构模型
ＡＤＳ２０５内部有２个完全相同的定时器块，Ｐ１６Ｌ以２倍于输入时钟的频率工作，每个定时器都有１个
Ｉ０引脚ＰＭ— ＶＥｘ（一１）／ＷＥＮＴ，２，既可以配置为
求］。本文利用可编程大规模门阵列电路ＦＧ的并ＰＡ行性和可编程性，对光电编码器输出信号倍频、鉴相、计数，有利于提高被控对象的测量精度和控制精度。而高精度的不同电机的两轴控制，使单个ＤＳＰ控制多轴联动成为可能。硬件结构化的设计思想，使硬

基于DSP+FPGA的交流伺服驱动器设计

ｔｅｒｔｆｔｒｕｏｃｒｅｔＴｅｅｐｒｎｅｕｔｈｗｔａｔｈｓｅｃｌｎｅｆｒａｃ．ｈａｉｏｏｑｅｔｕｒｎ．ｈｘｅｍｅｔｒｓｌｓｏｈｔｉａｘｅｌｔｐｒｍｎｅｏｉｓｅｏＫｅｒｓｐｒａｅｔｍａｎｔｓｎｈｏｏＳｍｏｏ；ＭＳ２Ｌ２０Ａ；ｅｔｒｃｎｒｌｓｒｏｙｗｏｄ：ｅｍｎｎｇｅｙｃｒｎＵｔｒＴ３０Ｆ４７ｖｃｏｏｔｏ；ｅｖ
３功率因数等于１）的控制；４恒磁链控制Ｊ（）。功率因数等于１和恒磁链的电流控制方法，电动ｉ』其
机输出力矩都受到了限制，一般不考虑采用。
一
流伺服驱动系统，满足雷达对成本。
（ａｊｇＲｓａｃｎｔｕｅｏｌｃｏｉｓｅｈｏｏｙＮｎｉｇ２０１，ｈｎ）ＮｎｉｅｅｒｈＩｓｔｔｆｅｔｎｃｃｎｌ，ａｊ１０３ＣｉａｎｉＥｒＴｇｎ
ＡｂｔａｔＡｆｌｄｇｔｌｅｖｒｖｒｆｒｔｅｍｏｅｎｒｄｒｅｕｐｎｓｄｓｇｅ．ｇｌｔｇａｅｌｃｒｎｃｃｍｐ・ｓｒｃ：ｕｌｉｉｒｏｄｅｈｄｒａａｑｉｍｅｔ－ａｓｉｏｗａｅｉｎｄＨｉｈｙｉｅｒｔｄｅｅｔｉｏｏｎｏ
０引言
随着电力电子技术和现代控制理论的发展，以永磁同步电动机为执行元件的全数字交流伺服驱动系统，其性能已和直流伺服系统相当，而交流电机的环境适应能力和低维护成本则成为取代直流伺服的最大优势。本文研究目的就是为现代雷达装备提供种高可靠性的交流伺服驱动装置，取代传统的直

基于DSP-FPGA的多轴运动控制系统设计

式中Ｌ为弹目距离初值，ｖ弹目接近速度，ｔｎ为
为工作时间。
步变速控制，以及两个干扰投放电机间的同步控制，并且完成了对它们的精确定位。系统中对ＤＳＰ和ＦＧＰＡ进行了功能划分，在硬件上实现了对多路
３１同步变速算法．可变光阑电机在有效工作时间内运行轨迹为不规则的，所以采用多份匀速运动来拟合变速运
动。当弹目接近速度为ｖ，可变光阑电机从闭合时运行到最大尺寸时（模拟目标从初始位置到终点）即的工作时问为ｔ设每份匀速运动时间为Ｔ与系（
目标模拟器系统是由黑体作为红外光源产生两路红外光，经光学系统形成一路平行目标光线和两路平行干扰光线。其光学总体结构中包括离轴抛物面镜组、可变光阑、干扰模拟组件和目标模拟组件。它是一种对称的结构，包括两个对称的干扰通道和一个目标通道，主要受控部件为可变光阑（目标通道）干扰模拟组件（和干扰通道），共
数字控制器具有对环境变化不敏感、可实现复杂
算法和可增加附属功能等优点，是今后控制器发展的方引。数字信号处理器（Ｐ被广泛应用于ＤＳ）电机控制中，￣Ｔ公司的Ｃ２０系列ＤＳ／ＩＩ００Ｐ，其可以高速完成一些较为复杂的算法，但是其外设模

基于DSP+FPGA的数字伺服控制器的设计

科学咨询/科技管理2019年第33期(总第652期)摘要：本文提出一种采用具有强大的事件管理能力的DSP结合具有高速逻辑运算能力的FPGA的全数字电路控制硬件设计方案。

一方面，该方案可以充分利用FPGA高速并行处理的优点，满足多通道、多类型信号采样，实现转速、电流实时控制，减轻DSP的负担；另一方面，该方案可以利用FPGA大规模高度集成的特点，缩减数字电路部分的体积空间。

另外，考虑到转换精度、系统灵敏度和分辨率等因素，方案还采用了高精度模数转换芯片AD7656。

关键词：伺服控制；DSP；FPGA；AD7656引言在飞行控制系统中，伺服系统是不可或缺的关键组件。

近年来，电动伺服系统以其简单可靠、工艺性好、使用和维护方便、能源单一、成本单一、易于控制等特点被广泛应用于各种飞行控制系统领域。

随着稀土永磁无刷直流电机及驱动技术、大规模数字集成电子技术的发展，数字伺服系统因结构相对简单、体积小、质量轻、抗电磁干扰能力强、调速相对灵活可控，已逐步推广应用于各型导弹武器系统。

本文提出以DSP结合FPGA的数字电路硬件设计方案。

DSP顺序运算速度快，复杂运算能力强，而FPGA逻辑资源丰富，高速并行工作能力强，可重复编程，可灵活、快速地集成多种外围控制和接口电路。

DSP+FPGA的系统架构兼有两种信号处理芯片的优越性，具有很好的控制和运算能力以及灵活性和通用性。

一、伺服系统工作原理电动伺服控制器通过总线通讯接口实时接收弹上系统指令信号，同时位置反馈信号、电流检测电路输出的电流信号经A/D转换，FPGA同步检测BLDCM输出的霍尔信号，将检测霍尔信号进行微分后得到相应的速度反馈信号，对位置反馈信号、速度反馈信号及电流反馈信号进行三环综合控制解算后，输出一定占空比PWM控制信号，经功率驱动器放大后驱动电机旋转，减速器降速增扭后带动舵面偏转，并将解算后的舵面实际位置反馈发送给弹上系统总线。

电动伺服系统工作原理见图1。

基于DSP和FPGA的运动控制器的设计与实现

计与实现。在充分考虑上述芯片特点和资源的基础上，该控制器采用浮点型ＤＰ与ＦＧ能够更好ＳＰＡ，
地满足数控系统对运动控制单元的实时性和控制精度的苛刻要求。同时介绍了运动控制器的硬件整体结构及主要模块的详细设计，给出了ＤＳ并Ｐ软件实现的程序结构框架。
ｃｎｒｌｒｈｒｗａｅｓｒｔｒｎｄｔｅａｌｄｄｓｇｆｔｅｍａｎｍｏｕｌｓａｅｉｔｏｄｅａｌｏｇｖｓｔｅｏｔｏｌａｄｒｔｕｃｕｅａｈｅｄｔｉｅｉｎｏｈｉｄｅｒｒｕｃｄ，ｎｄａｓｉｅｈｅｅｎｐｒｇａｔｕｔｅｏＳｏｔａｅｆａｅｏｋ．ｏｒｍｓｒｃｕｒｆＤＰｓｆｗｒｒｍｗｒＫｅｙｗｏｄｓ：ＣＮＣ；ＳｒＤＰ；ＦＰＧＡ；ｍｏｉｎｃｎｒｌｒｔｏｏｔｏｌｅ
关键词：控系统；ＳＦＧ运动控制器数ＤＰ；ＰＡ；中图分类号：Ｈ１Ｔ６Ｔ６；Ｇ５文献标识码：Ａ
ＴｈｅＤｅｉｎａｅｌｚｉｎ０ｏｉｎＣｏｎｒｌｅｓｇｎｄＲａｉａｔｏｆＭｔｏｔｏｌｒＢａｓｄｏｅｎＤＳＰａｄＦＰＧＡｎ
ａｄｆａｕｅｆＴＭ￥０Ｃ６３ｎｅｔｒｓｏ３２７１ＤＳｃｉｏａｄＡ３０ＰｈｐｆＴＩｎＰ４０ＦＰＧＡｃｉｏｈｐｆＡＣＴＥＬ，ｐｒｓｎｓｅｉｎｅｅｔａｄｓｇ

采用 DSP＋FPGA 的三轴运动控制器设计

采用 DSP＋FPGA 的三轴运动控制器设计何远松;谢明红【摘要】In order to meet the demand of open CNC system,a general three-axis motion controller was designed based on TMS320F28335 floating-point digital signal processor (DSP)and EP2C8F256C6 field programmable gate array (FP-GA).The overall structure of motion controller,the design of hardware circuits,the interpolation algorithm as well as the compostion and realization of FPGA modules were introduced in details,and the relevant design software structure dia-gram was presented accordingly.The motion controller has the characteristics of simple framework,high versatility and modularization,and can well meet the real-time and the accuracy of the motion control system.%为了满足开放式数控系统的需求，设计了一种基于 TMS320F28335浮点型数字信号处理器（DSP）和EP2C8F256C6现场可编程门阵列（FPGA）的通用三轴运动控制器。

详细介绍该运动控制器的整体结构、硬件电路设计、插补算法、FPGA 各分模块的构成及实现，并给出了相关设计的软件结构框图。

基于DSP和FPGA的经纬仪控制系统设计

着飞机、器系统及测量系统的发展，装可靠、活、武安灵
要在Ｐ０Ｃ１４上叠加多块控制电路板才能较好地运行。这
样就会增加体积并降低系统的可靠性，提高精度也很且
困难。
图１所示的Ｐ０Ｃ１４伺服系统由多个功能模块构成，主要包括主机模块、示控制模块、据采集和控制模显数
（．ａｎｔｕｅｏｔｓｎｒｃｓｎ１ＸｉｎＩｓｉｔｆＯｐｉａｄＰｅｉｏＭｅｈｎｃｆＣｔｃｉｃａｉｓｏＡＳ，Ｘｉａ１１９，ｈｎｎ７０１Ｃｉａ；
２ＧａｕｔＳｈｏｏｅＣｉｅｅＡａｅｆＳｉｃｓＢｉｎ００９，ｈｎ）．ｒａｅｃｏｌｆｔｈｓｃｄｍｙｏｃｎｅ，ｅｉｇ１０３Ｃｉａｄｈｎｅｊ
Ｔｈｌｃｒｅｅｅｔｏ－ｏｉａｈｏｏｉｅｃｎｒｌｓｓｅｄｓｇａｅｐｔｃｌｔｅｄｌｏｔｏｙｔｍｅｉｎｂｓｄｔ
ｏＰｎｄＦＰ６ｎＤＳａ
ＬｉｎＹＡＮＧＸｉｏＪｎＩＪｎＨｏｇ一，ａｕ
ａａｙｉｇｈｕｃｉｎａｄｔｉｆＤＰｃｉｎｌｚｔｅｆｎｔｓｎｒｔｏＳｈｐＴＭＳ２Ｆ８ｎＦＧｃｉ１３Ｉ４，ａｌｃｒ —ｏｔａｈｏｏｉｓｒｏｏ－ｎｏａｓ３０２ａｄＰＡｈｐＥＰＴ１２Ｃ４ｎｅｅｔｏｐｉｌｅｄｌｅｅｖｃｎｃｔｔｔｌｓｓｍａｅｎＤＳｎＰｓｄｓｇｅｒｙｔｏｅｂｓｄｏＰａｄＦＧＡｗａｅｉｎｄ，ｗｉｈｉｃｅｓｄｒｌｂｌｙａｄｐｅｉｉｎｒｃｓｏ．ａｉ

基于DSP和FPGA的激光加工系统控制器的设计

基于DSP和FPGA的激光加工系统控制器的设计黄复清;林维鹏【摘要】根据激光加工系统的工作特点和要求，以DSP芯片TMS32028335作为主控制芯片，对加工数据进行运算处理，实现插补算法；以FPGA芯片EP2C8Q208C8N为辅助芯片，利用FPGA芯片中的FIFO缓存处理好的加工信息，从而更好地满足激光加工系统的实时性要求，最终实现具备多轴协调运动及对系统状态实时监控，并且可以独立于PC机运行的控制器设计。

%According to the characteristics and requests of laser-processing system,DSP chipTMS320F28335,as main control chip, is used to compute the processing data and realize the interpolation algorithm. By taking FPGA chipEP2C8Q208C8N as assistance,the processing information processed by FIFO buffer in FPGA chip EP2C8Q208C8N is utilized to meet the real-time requirements of laser-processing system. At last,the design of the controller which can execute multi-axis coordinated motion,system's real-time status monitoring and operation independent of PC was realized.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】3页(P135-137)【关键词】DSP;FPGA;FIFO;运动控制器;激光加工【作者】黄复清;林维鹏【作者单位】中国民航大学工程技术训练中心，天津 300300;中国民航大学航空自动化学院，天津 300300【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34;TP271在激光数控加工系统中，运动控制器的设计占据极其重要的位置，其性能的好坏影响到工件的加工质量。

基于DSP和FPGA的通用控制器设计

ＤｅｉｎｏｅｅａｔｏｏｔｏｌｒｂｓｄｏＰａｄＦｓｇｆａｇｎｒｌｍｏｉｎｃｎｒｌａｅｎＤＳｎＰＧＡｅ
ＬＵＰｎ—ｅｇＷＡＧＪｇＹＮＸａ－ｅＳＩｕ，ＮｉＩｅｇｐｎ，Ｎｎ，Ｉｉｊ，ＵｎＷＡＧＷｅｉＷ输
．双口
外部串口设备外部并口设备
１总体结构设计
控制器采用，公司的３浮点型ＤＰＴ３０２３５Ｉ ’ Ｉ２位ＳＭＳ２Ｆ８３
作为控制器的核心处理芯片，以Ａｅａ司ＣｃｏｅＩ系列ｈｒ公ｙｌｎＩＩ的ＦＧＰＡ作为前端预处理及接口电路【ＰＡ智能化并行管ｌ１Ｇ。Ｆ理控制器的外围接口，现端口的预处理算法，种设计结实这构灵活，用性强。用于模块设计。通适从图１中可以看出．控制器主要由ＤＰ模块、ＰＡ模ＳＦＧ块、／ＤＡ转换模块以及串口通信模块。控制器可以利用ＡＤ、／
关键词：制器；字信号处理器；场可编程逻辑阵列；Ｄ６６控数现Ａ７５；串口中图分类号：Ｉ２３ ’ ７Ｐ文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ２６２１）１０７ — ３６４６３（０１２ — １００
刘鹏鹏，王晶，尹小杰，隋峻，葳王
（南技术物理研究所四川成都６０４）西１０１

基于DSP与FPGA的跟踪伺服运动控制器设计

确度和稳定性都有很高的要求。为了提高跟踪精度，越
来越多的控制算法被应用于伺服系统中，此要求控制因器能在很短的时间内完成大量的运算＿。ＤＳ１１Ｐ具有较强的运算能力，ＦＧ具有高度灵活的可配置性和逻辑而ＰＡ时序控制能力［。因此在很多伺服控制器中，ＤＰ＋Ｐ２］ “ ＳＦ—
Ｘｉ００ａｎ７１７１，Ｃｈｉｎａ；
２ＧａｕｔＳｈｏ，ＣｉｅｅＡｃｅｙｏＳｉｃｓｅｉｇ１０３，ｈｎ）．ｒｄａｃｏｌｈｎｓａｄｍｆｃｎｅ，Ｂｉｉ００９Ｃｉａｅｅｊｎ
ＡｂｔａｔＴｅｆｔｒｓｏｐｏｅｅｔｃｔｃｉｇｓｒｏｓｓｅｉａａｙｅ，ｒｇｒｓＴＩＳＤＳｈｐＴ３０２１ｓｔｅｍａｎｃｉ，ｓｒｃ：ｈａｕｅｆｏｔ－ｌｃｒｒｋｎｅｖｙｔｍｓｎｌｚｄｅａｄＰｃｉＭＳ２Ｆ８２ａｈｉｈｐｉａ
ａｐｅＦＰＧＡｆｒｏｇｃｌｎｄｅｅｔａｃｏｒｌｔａｋｉｇｅｖｃｎｔｏｌｒｄｏｔｄｏｌｉａａｓｑｕｎｉｌｎｔｏ，ｒｃｎｓｒｏｏｒｌｅｂａｅｏＤＳｓｄｎＰａｄＰＧＡｈａｄｅｉｎｅｎＦｓｓｇｄ．Ｔｈｅｕｔｏａｄｆｎｃｉｎｎ
ｈｉｈｉｔｇａｉｎ，ｆｅｂｅｉｎｇｎｅｒｔｏｌｘｉｌ，ｔｍｉｇ，ａｄｕａｉａｉｎ．Ｔｈｃｎｒｌｅａｉｆｅｈｓｒｏｙｔｍｒｅｔｙｉｏｐｉａｅｏｄｉｉｎ．ｎｄｍｏｌｒｚｔｏｅｏｔｏｌｒｓｔｓｉｄｔｅｅｖｓｓｅｐｅｆｃｌｎｃｍｌｃｔｄｃｎｔｏ

基于DSP与FPGA的伺服刀架控制器的设计

ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈａｓｐａｓｓｅｄｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｔｅｓｔｉｎｓｅｒｖｏｔｕｒｒｅｔａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｄｂａｔｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｒｖｏｔｕｒｒｅｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒ；ｐａｒａｍｅｔｅｒａｕｔｏ —ｔｕｎｉｎｇ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１３．０７．０１４
基于ＤＳＰ与ＦＰＧＡ的伺服刀架控制器的设计
陈晓涛，曾庆明，杨红敏
（１．广州数控设备有限公司，广东广州５１０５３０；２．广州数控信息科技有限公司，广东广州５１０６６３）
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６６３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｇｎｏｎｅｔｙｐｅｓｅｎｒｏｔｕｒｒｅｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎＤＳＰａｎｄＦＰＧＡｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓａｄａｐｔｅｄｔｏ１７ｂｉｔｓａｂｓｏｌｕｔｅｅｎｃｏｄｅｒ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｐａｒａｍｅｔｅｒａｕｔｏ－ｔｕｎｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ’Ｓｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｓｔｅｓｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙｌａｂｖｉｅｗｔｅｓｔ

基于DSP和FPGA的开放式数控系统运动控制的设计与仿真

速度控制驱动电路速度反映
Ｍ
双 …
ＭHale Waihona Puke ｌ＞《ｌＤＳＰ
Ｏ
维普资讯
第２卷第２期７２００７年Ｏ４月
西安工业大学学报
ＪｏＵＲＮＡＬＯＦⅪ ’ ＡＮＴＥＣＨＮＯＩｏＣＡＬＵＮＩ．ＶＥＲＳＴＹＩ
Ｖｏ７Ｎｏ２Ｌ２．
Ａｐ．２０ｒ０７
关键词：ＤＰ；ＰＳＦＧＡ；步进电机；三相无刷直流电机
中图号：ＴＰ７２３文献标识码：Ａ
运动控制是数控系统的重要组成部分，数控系统的性能很大程度上取决于运动控制器的选择．ＤＰ因其高速和专用的控制模块，Ｓ成为了数控系统运动控制卡的核心芯片．对于低速的ＤＰ因但Ｓ，
文章编号：１７—９５２０）２０３—５６３９６（０７０—１００
基于ＤＳＰ和ＦＧＡ的开放式数控系统Ｐ运动控制的设计与仿真
尚雅层，雷兵丰，来跃深
（西安工业大学机电工程学院，西安７０３）１０２
摘
要：为验证提出的开放式数控系统结构模型，开放数控系统的运动控制部分进行了设对
电机的四轴控制．通过对三相无刷直流电机和步进电机的四轴联动控制仿真分析，明该运动表控制系统能够实现对不同电机的四轴联动控制，且控制精度在１ｍ以内，四轴联动速度可达６ｍｉ，０ｍ／ｎ达到了中高档数控系统的要求．

基于DSP和FPGA的多轴运动控制系统设计

ＤＳＰ和ＦＰＧＡ的通用型运动控制系统，大大降低了系统成本。利用ＦＰＧＡ内部生成的双端口ＲＡＭ作为
ＤＳＰ与上位机之间的缓冲区，同时采取串行转并行的策略，简化了系统的布线。在ＤＳＰ上实现了直线与圆弧插补算法以及逆运动学的求解，并进行了仿真。仿真结果表明，系统能够按照预定轨迹运动，
ｐｒｅｓｅｎｔｓａｇｅｎｅｉｃｒｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｓａｖｅｓｃｏｓｔ．ＤＰＲＡＭｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎＦＰＧＡｉｓｕｓｅｄｔｏｔｒａｎｓｍｉｔｄａｔａｂｅｔｗｅｅｎＤＳＰａｎｄｕｐｐｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒ．ＦＰＧＡａｌｓｏｃｏｎｖｅｔｒｓｄａｔａｆｒｏｍｓｅｉａｒｌｔｏｐａｒａｌｌｅｌａｎｄｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｒｏｕｔｉｎｇｏｆｂｏａｒｄ．Ｔｈｅａｌｇｏｉｒｔｈｍｏｆｃｕｒｖｅｉｎ — ｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｖｅｒｓｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｏｎＤＳＰ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｓｐｒｏｐｅｒｌｙａｎｄｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｅａｃｈａｘ — ｉｓｃｈａｎｇｅｓｓｍｏｏｔｈｌｙ．

基于DSP与FPGA的运动控制器研究

ｈｇｅｒｅｏｄｌｒａｙｐｏｒｍｍｉｇｎｉｈｐｅｉｉｎｏｔｎｃｎｒｌｎａｃｉｖｏｂｅｌｏｏ￣ｌｆｉｈｉｈｄｇｅｆｍｏｕａ，ｅｓｒｇａｎ，ａｄｈｓｒｃｓｏｆｍｏｉｏｔｏｄｃｎａｈｅｅｄｕｌ— ｐｅｎｏｓ — ｏａｏｏｈ
还可以通过ＰＩ线和ＰＣ总Ｃ机通信。以获取控制参数。ＦＧＰＡ因为有着丰富的内部资源．高效的底层数据计算处理能力，
ｐｅｉｏｅｏｉｏｎｏｉｏｏｅｅｒａ－ｍｅａｄａｃｒｃｅｕｒｍｅｔｅｍｏｏｏｔｅｒｃｓｎｖｌｃｔｌｐａｄｐｓｔｎｌｐｔｍｅｔｈｅｌｉｎｃｕａｙｒｑｉｉｙｏｉｏｏｔｔｅｎｔｔｎｃｎｍＵ￣ｆｏｈｉ
ｂｉｎｅａｅｃｒｕｔｏｈｔｎｃｎｒｌｒｓｎｏｓａｄｍｏｏｒｅｔＰｕｌｉｔｒｃｉｉｆｔｅｍｏｉｏｔｌ、ｅｓｒｎｔｒｄｖｓｗｉＦＧＡ。１ｌｕｌｐａｈＰ’ ｏｅｕｔｆｃｏｏｅｉｈ．１ｅｆｌｌｙｏｔｅＤＳｓｐｗｒｌｆｆｃｍｐｔｇａｄＦＧＡ’ ａａｌｌｒｃｓｉｇａａｉｔｓａｅｇｖ．ｈｅｉｎｈｓａｖｔｇｓｏｆｒｏｕｉｎＰｎＳｐｒｌｏｅｓｎｃｐｂｌｉＹａｅＴｅｄｓｇａｄａａｅｆｉｏｍ￣ｉｎｐｏｅｓｎｂｌｙ．ｅｐｉｅｎｎｏｒｃｓｉｇａｉｔａｉ

基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

（ＦＰＧＡ）ｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｎｄａｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｌａｒｇｅｔｅｌｅｓｃｏｐｅａｃｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｄｒｏｖｅｂｙｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ（ＰＭＳＭ）．ＡＤＳＰｗａｓｕｓｅｄａｓｐｒｉｍａｒｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
中图分类号：ＴＰ３９１．８文献标志码：Ａ文章编号：１００７ — ２２７６（２０１４）０３ — ０９０８ — ０７
ＤｅｓｉｇｎｏｆｔｅｌｅｓｃｏｐｅｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＤＳＰａｎｄＦＰＧＡ
邓永停，一，李洪文，王建立，阴玉梅，吴庆林（１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３；
２．中国科学院大学，北京１０００４９）摘要：针对交流永磁同步电机驱动的大型望远镜的高精度、低速平稳运行问题，研制了一套基于浮
第４３卷第３期
ＶＯ１．４３ＮＯ．３
红外与激光工程
ＩｎｆｒａｒｅｄａｎｄＬａｓｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ