基于FPGA的多轴精细插补与嵌入式数控系统研发

本文主要探讨了三种类型的软件型开放式运动控制器：(1)基于PC总线的运动控制器，它们通常采用DSP或微机处理器作为CPU，能实现运动轨迹规划、高速运动插补、伺服控制等功能，并支持用户通过开放的函数库在PC操作系统上开发定制的应用软件，如美国Delta Tau公司的PMAC运动控制卡和固高科技的GT 400控制器。 (2)软件型开放式运动控制器，其特点是将运动控制软件集成在计算机内部，硬件仅负责与伺服驱动和外部I/O的标准化接口。这种架构允许用户灵活地设计和配置运动控制系统，如德国PA公司的PA8000NT和美国MDSI的Open CNC，国内如固高科技的GO系列也展示了高灵活性。 (3)嵌入式运动控制器，结合了嵌入式技术和工业自动化趋势，将PC功能整合到运动控制器中，形成独立但通过总线通信的系统。这类控制器如美国ADEPT的Smart Controller和国内固高科技的GUC系列，提供了USB接口和网络远程控制的能力。 论文重点聚焦在FPGA联动插补技术，特别是在西南科技大学的硕士研究生学位论文中，作者针对经济型嵌入式数控系统的研究项目，开发了一种具有自主知识产权的精插补芯片，旨在提升数控系统的性能，适应加工产业的发展需求。这项研究借鉴了该校《数字控制技术》团队的先进技术，并利用高性能嵌入式处理器（如ARM）进行深度开发，体现了数控技术与计算机科学、控制理论的融合，以及在实际应用中的创新实践。 论文的创新性和独创性声明强调了作者的研究工作是独立完成，并且未包含他人已发表或未公开的研究成果。作者理解和尊重学校关于学位论文使用的保留和授权政策，确保了学术诚信。该研究不仅推动了数控技术的发展，也为制造业提供了更高效、定制化的解决方案。