基于ARM與DSP的嵌入式運動控制器設(shè)計

　　嵌入式運動控制系統(tǒng)系統(tǒng)進行加工的過程實際上就是從ARM上位機傳輸數(shù)據(jù)到MCX314As下位機的過程。其控制流程如下：

　　(1)加工程序運行開始，首先對MCX314As芯片進行初始化。對MCX314As芯片進行設(shè)置初始速度、加速度、減加速度、加速度變化率、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)方式、邏輯位置計數(shù)器清零、實際位置計數(shù)器清零等。

　　(2)選擇需要進行加工的軸，MCX314As芯片有X、Y、Z、U四個軸，都有著相同的功能能力，能實現(xiàn)四軸三聯(lián)動。

　　(3)設(shè)置所選軸模式和運行參數(shù)，包括直線定速模式、單步插補輸出模式和中斷請求。

　　(4)初始化位置計數(shù)器，即將數(shù)據(jù)庫中的行號寫入此計數(shù)器進行減法計算，每處理完一行數(shù)據(jù)進行減一處理。

　　(5)進行命令和數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)出數(shù)據(jù)后對狀態(tài)寄存器進行檢查，加工完一段后發(fā)出信號然后再發(fā)送下一組數(shù)據(jù)，一直到加工完成為止。在加工過程中一旦出現(xiàn)中斷，首先讀取各寄存器數(shù)據(jù)進行保存，等待恢復(fù)加工后再讀寫出來。整個數(shù)據(jù)庫文件輸出結(jié)束后，保存運行系統(tǒng)完成后的數(shù)據(jù)信息和系統(tǒng)所處的狀態(tài)信息，以備下個零件加工，由此加工結(jié)束。

　　運動控制器在XY兩軸數(shù)控伺服工作臺中的應(yīng)用

　　XY兩軸工作臺是采用滾珠絲桿和滾動導(dǎo)軌傳動的十字工作臺(X、Y兩軸垂直)。X、Y兩軸兩端各有1個限位開關(guān)。采用松下交流伺服電機(型號MSMA022A1C，功率200W，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，額定轉(zhuǎn)矩0.64Nm)驅(qū)動工作臺運動，電機驅(qū)動器采用松下伺服驅(qū)動器MSDA023A1A。采用光電編碼器作為位置反饋器件(伺服電機同軸安裝11線2500P/r增量編碼器)[3]

　　圖2是該平臺的X軸驅(qū)動原理圖[1]，Y軸驅(qū)動與X軸驅(qū)動電路相同。圖中M為伺服電機，EC是編碼器。將伺服驅(qū)動器的“控制模式”設(shè)置為“位置控制”，把指令脈沖設(shè)置為CW/CCW方式。S3C2410按流程圖操作MCX314As，設(shè)置相應(yīng)的運動參數(shù)，寫入功能命令，即可完成對平臺的運動軌跡控制。

　　圖2 單軸信號驅(qū)動系統(tǒng)的接口示意框圖