基于DSP的运动控制器研究
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司Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ ３ ３ ５芯 片 作 为 本 运
动 控 制 器 的核 心 处 理 器 ，它 的优
势体 现在数 值处 理及 计算 方面 ，
图１ 运动控制器硬件结构框 图
因此特别适合用于本运动控制器轨迹规划运算及 伺服控制运算。
转速 ；串口负责和上位机进行通讯 。
ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｓ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｎ ｄｌ ｅ ４－ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｃ ｏ ｄ ｅ ｒ ｆ ｅ ｅ ｄ ｂ ａ ｃ ｋ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ，ａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ
ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ — ｌ ｏ ｏ ｐ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｍｏ ｔ ｏ ｒ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ；Ｐ Ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ； Ｄ／ Ａ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ； ＤＳ Ｐ
４ Ｐ ｌ 控制算法设计 ，
Ｐ Ｉ 调 节 器 可 以分 为 位 置 式 控 制 和 增 量 式 控
制 。Ｄ Ｓ Ｐ 是采用采样取值控制方式 ，它根据采样 时刻 的实时值计算控制量 ，因此可 以选用一 系列
位 电路 ，给 Ｄ Ｓ Ｐ 提供工作时钟信号 ，电源监控芯
片Ｓ Ｐ ７ ０ ８ Ｓ 负责给 Ｄ Ｓ Ｐ 芯片提供复位信号 ，以提高
系统的可靠性 。光 电耦合 电路用来 隔离运动控制
转换服驱动 电机 ；编码器反馈处理模块负责测定
收稿 日 期 ：２ ０ １ ２ — ０ ８ — ２ ５
４ 路 由增量 式光电编码器反馈 回来 的信号 ，和伺服机构组成 一个位 置闭环系统。
关键词 ：伺 服驱 动系统 ；Ｐ Ｉ 控制算法 ；Ｄ ／ Ａ转换 ；Ｄ Ｓ Ｐ 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９—９ ４ ９ ２（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ６ １ —０ ３
自动化
图２ 系统 的硬件设计方案
运动控制器 Ｄ Ｓ Ｐ 通过高速光耦 电路通讯 ，经过 Ｄ ／
Ａ芯 片 ＭＣ Ｐ ４ ９ ２ ２ 输 出 电 压 ， 电 压 经 过 放 大 电路 后 ，转换 为输 出范 围 一ｌ ０ ｖ～ ＋ｌ ０ ｖ的模 拟 电压 传送 给伺 服驱 动 系统 。
２系统 的硬件设计方案
本 系 统 硬 件设 计 原 理 图 如 图 ２ 所示 。 晶 振 复
１ 系统 的总体 结构 设计方案” 。 。
本运动控制器 总体 框图设 计如图 １ 所示 ，各 个 主要组 成部分具备如 下功能 ：Ｄ Ｓ Ｐ 芯 片模块 负 责Ｐ Ｉ 控制算法及直线 、曲线插 补功能运算 ；Ｄ ／ Ａ
器与外部的强 电信号 ，对输人信号和输出信号进
行抗干扰处理 ，提高系统 的抗干扰性和稳定性 。
Ｆ ｝ １ ， — — ， Ｔ ■ 习 ｛ — — — — ６ — — １ — １ １ － ＿ ＇ ・ — ● ＿ 。 Ｊ １
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国国
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｔ ＭＳ ３ ２ ０Ｆ ２ ８ ３ ３ ５ ｃ ｈ ｉ ｐ． Ｉ ｔ ｉ ｌ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｖ ｏ ｈ ａ ｇ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｅ， ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ
０ 前 言
运动控制器在轨迹控 制 当中 具有定位精 度高的优点 ，在数控
机 床 、激 光 加 工 、机 器人 以 及 柔 性 制 造 系统 等 领域 得 到 了 非 常 广
泛 的应用 。它具备较 高的实时性 要求 ，同时满 足较 多的输入 和输 出接 口需求 ，还能够完成各种状
态 的监 测 和 控 制 。本 文 选 用 Ｔ Ｉ 公
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ９ ４ ９ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ ６
基于 Ｄ Ｓ Ｐ的运动控制 器研 究
夏 晓俊
（ 广 东省机械技 师学院 ， 广 东广 州 ５ １ ０ ４ ５ ０ ）
摘要： 设 计一款基于 Ｔ Ｍ Ｓ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ ３ ３ ５ 芯片 的运 动控制器 。它选用模 拟电压控制方式 控制伺 服驱动器驱动 电机 ，能够接收和处理
Ｔｈ ｅ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ＤＳ Ｐ
Ｘ Ｉ Ａ Ｘｉ ａ ｏ － ｊ ｕ ｎ
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ｉ ａ ｎ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ４ ５ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
