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      基于FPGA的三坐標測量機電機控制系統

      1 概述

        隨著工業的發展,三坐標測量機越來越顯示出其重要作用。而電機控制系統對三坐標測量機的運行有著非常重要的作用。由于FPGA可以現場可編程,可以實現專用集成電路,能滿足片上系統設計(SOC)的要求,使其日益成為系統的關鍵部件。本文介紹一種基于FPGA的電機控制系統,用于控制三坐標測量機電機運行。

        系統主要由PC機、控制電路、驅動器和電機組成。系統結構圖見圖1。

        其中PC機,由VC++實現用戶界面,發出的命令由FPGA進行接收和緩存,單片機進行分析處理產生控制命令,控制命令再經過FPGA傳入驅動器,控制電機運行。同時電機狀態信息反饋回PC機,用于人機交互。系統中FPGA選用的是Altera公司的Cyclone系列。

        2 系統功能實現

        下面分別介紹FPGA實現電機控制功能的幾個重要部分。

        2.1編碼器進行速度、位移量測量的實現方法

        編碼器為傳感器類的一種,主要用來偵測機械運動的速度、位置、角度、距離或計數,在電機控制中用于換相、速度及位置的檢出,作用十分重要?!」怆娋幋a器具有分辨率高,響應速度快,體積小,重量輕,耐惡劣環境等特點,故常被用作高精度位置檢測傳感器。它的精度或分辨率主要決定于每轉輸出的脈沖數(對增量式編碼器而言)。根據控制需要,還可以利用倍頻技術來提高位置檢測精度。[5]本系統使用增量式編碼器即增量編碼盤

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