导读:本文包含了开放运动控制器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:控制器,开放式,机器人,数控,轨迹,坐标,控制系统。
开放运动控制器论文文献综述
王舒润[1]（2019）在《基于PLCopen的开放式运动控制器功能块的设计与实现》一文中研究指出高档的数控机床与机器人是新一代技术的研发重点,运动控制器作为其核心技术受到广泛的关注。传统运动控制系统的封闭性限制了其信息化程度,而构建开放式的体系结构是运动控制技术的发展趋势。另外,不同的运动控制厂家有不同的编程环境,错综复杂的运动控制产品让操作者需要花费更多的精力去学习如何使用。为此,PLCopen组织提出了统一规范的运动控制标准,将运动控制算法封装成进功能块,用户只需要利用功能块的接口即可完成复杂的运动控制功能,大大的提高了系统的效率。因此研发一种开放式的运动控制器具有重要的意义。本文基于PLCopen定义的运动控制标准,以研发出开放式的运动控制器为目标,设计和实现了一系列符合标准的运动控制功能块。运动控制系统的硬件平台是以ARM-Cortex A9为主控制器,PC机为上位规划单元,伺服驱动器与伺服电机为执行机构;系统的软件架构是以Multiprog为编程工具,MATLAB为辅助工具,ProConOS eCLR为运行时系统。高端的硬件平台搭配合理的软件架构让运动控制器功能的实现更加的稳定。首先,介绍了课题的研究背景、意义以及国内外对于PLCopen标准、开放式运动控制系统的研究现状。其次,为了搭建运动控制平台介绍了所选用的硬件结构与软件架构。再次,对于运动控制功能块的设计过程进行深入研究,将功能块的开发技术中的难点进行具体分析。接着,对于功能块的内部算法进行研究,实现了单轴功能块、双轴功能块、轴组功能块的基本应用,并调用功能块进行算法验证。最后,提出一种免编程的操作方法,让运动控制系统的使用更加方便,通过搭建直角坐标机器人对免编程系统进行实验验证。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01）
杨啸[2]（2019）在《基于RTX64的开放式运动控制器关键技术研究》一文中研究指出“中国制造2025”对高端装备制造提出了网络化、数字化、智能化的要求。运动控制器作为智能工厂的终端控制节点,广泛应用于控制智能设备。在开放式架构中,软件化的运动控制器被认为是理想型解决方案。根据可伸缩、可配置、柔性化、模块化的需求,本文设计了基于RTX64的开放式运动控制器,重点探讨了控制器的架构设计、实现方案、同步策略、控制算法等核心模块,旨在实现开放性好、稳定性高、扩展性强的通用运动控制平台。本文主要的研究工作如下:首先,通过分析控制器的功能与性能需求,选取“Windows7+RTX64”为系统开发平台,选用实时工业以太网EtherCAT总线技术实现软控制器与从站设备的通讯,并完成了控制系统的分层架构设计与功能模块划分。其次,讨论了开放式控制器中多进程与多线程的实现方式,主要研究了进程的运行环境与进程间交互方案,提出了多线程设计与调度方案。在分析控制器事件流执行、数据流传递的基础上,设计了运动控制中位置信息的传递流程。基于模板方法设计模式,实现了控制器的原点复位功能。接着,研究了控制器的同步策略与通讯模型,设计了抽象同步基类,实现对多种同步机制的统一管理。采用环形队列降低多线程间的强耦合,针对线程间数据类型差异化,设计了基于模板类的环形队列。然后,设计了连续轨迹插补控制算法,实现了指令预处理与轨迹预处理,分析了拐角过渡条件与性能,选用直线过渡方案。针对前瞻算法失效的问题,提出优化策略。建立速度规划数学模型,使用双向扫描、动态规划、二分调节等算法,确定最优规划速度。最后,为测试开放式运动控制器的可行性,搭建了两个实验平台,对控制器的基本功能、控制性能进行全面测试,并将控制器应用于3D打磨、视觉点胶等实际工程。实验结果与工程应用效果验证了控制器的稳定性与开放性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-12）
[3]（2018）在《全自动化焊接机器人确保大幅提高生产效率和收益——嵌入式控制器用作PLC、HMI、运动控制和机器人技术的开放式控制平台》一文中研究指出自动化领域中的一个重要趋势是提高机器人的使用量,从而提升生产效率,降低生产成本。在其全自动焊接设备中,德克萨斯公司ARC Specialties将机器人技术与Beckhoff基于PC和Ether CAT的开放式控制解决方案结合在一起使用,为其客户带来了真正的竞争优势。总部位于美国德克萨斯州休斯顿市的ARC Specialties主要经营焊接和切割设备,其中,约90%的设备都用于油(本文来源于《国内外机电一体化技术》期刊2018年03期）
王宝庆,杨璐,唐念,刘振忠,周海波[4]（2018）在《基于PC104主控制器的开放式数控运动控制系统设计》一文中研究指出开放式、低成本、可重构的数控运动控制系统在日益进步的制造业生产中显得越来越重要。本系统采用PC104作为系统主控制器,对伺服电机进行PID控制输出。同时通过编程对系统控制器输入、输出量进行规划,达到优化控制伺服电机轨迹输出的目的。在低成本、高性能的前提下,实现了数控运动系统的开放式软硬件体系的建立、模块化可重构系统的实现、交互控制机制的开发。通过实验结果表明该系统具有较高的实时性和稳定性。(本文来源于《重型机械》期刊2018年03期）
崔玉启[5]（2017）在《开放式网络化运动控制器的设计与开发》一文中研究指出随着运动控制技术的不断发展,控制对象的不断多元化,对运动控制器的性能要求也越来越高。运动控制器作为控制系统的核心组成部分,同时,市场上对于传统运动控制器技术更新的需求也在不断的增加,因此,开放性好、通用性强、易扩展的运动控制器将成为未来的发展趋势,具有一定的竞争力。本文在参考国内外运动控制器研究成果的基础上,设计开发了一款开放式网络化的运动控制器,主要的研究工作和成果如下:1)分析了运动控制系统的功能需求,结合嵌入式系统的特点,设计了以STM32F407ZGT6为主控芯片的硬件架构,详细阐述了系统的整体控制方案,并设计完成了运动控制器的硬件电路。2)对CANopen协议的应用层通讯规范进行深入的分析,将CANopen协议应用在运动控制系统中,实现了 CANopen通信协议主站运动控制器与从站台达伺服器的数据传输。主要运用DS402驱动和运动控制设备子协议,对其位置模式和插补模式进行实现,用于多轴的点位运动和同步运动。3)同步运动的实现,结合DS402中的插补模式设计了 PVT运动模式,对于上位机S型速度规划的轨迹可以很好的拟合并复现。针对同步运动的CANopen通信设计了数据同步接受控制,提高了多轴运动的同步性。4)根据系统的整体控制方案,开发了运动控制器的功能软件,主要包括主程序的设计、系统的初始化、可编程接口函数的设计、与上位机网络通信的处理、CANopen协议主站的建立和运动控制程序的实现。最后,论文对研究工作进行了总结,分析了控制器的优势与不足之处,对运动控制器的进一步研究做出了展望。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2017-11-08）
史钊亮[6]（2017）在《六自由度机器人开放式运动控制器设计》一文中研究指出随着我国劳动力成本的快速上涨,使用工业机器人推动传统制造业的升级改造成为发展趋势。生产钢锹等工具的中小型制造企业对专业用于从事钢锹生产过程的机器人有着迫切需求,但是市场上此类机器人却十分罕见且价格昂贵。因此研发成本低、性能稳定可靠的搬运机器人,代替人工作业,成为当务之急。运动控制器是机器人控制系统的核心,其性能优劣直接影响机器人的工作。本文针对研发的六自由度搬运机器人,基于PC+运动控制器的开放式控制系统架构,进行运动控制器的设计研究。旨在研发一款开放程度高、价格低廉、易于操作的运动控制器,用于控制机器人完成钢锹生产中的搬运作业。具体研究内容如下:(1)六自由度机器人运动分析。分析六自由度机器人的特点,研究其运动学理论及运动控制方式,明确机器人运动控制需求,为运动控制器设计提供依据。(2)六自由度机器人运动控制器硬件设计。采用ARM+FPGA的架构,设计运动控制器硬件方案;采用模块化设计思想,设计以太网、RS232和CAN总线通信接口,实现与上位机通信;设计光耦合隔离的脉冲加方向信号接口、增量式编码器信号接口,完成伺服电机控制;设计片外高速SDRAM,完成ARM处理器的存储扩展;并设计通用I/O接口,完成机器人末端执行器的控制。(3)六自由度机器人运动控制器软件设计。编写ARM控制程序,完成通信、数据处理、电机控制等功能;设计FPGA可编程逻辑,完成电机伺服控制;采用Visual Studio开发上位机软件,协同运动控制器完成机器人的运动控制。(4)六自由度机器人运动控制器的功能测试。搭建测试系统,完成控制器通信功能、脉冲信号产生功能、编码器信号接收功能测试;并通过机器人定位控制精度测试,验证运动控制器能否满足设计要求。(本文来源于《北京石油化工学院》期刊2017-06-25）
崔远钊,闫娟,吴晓斌,徐诚宗,李登照[7]（2016）在《基于运动控制器的激光切割机开放式数控系统的研究》一文中研究指出研究了激光切割机的开放式数控系统,以叁轴数控机床为研究平台,结合激光器、运动控制卡等硬件,开发出对开放式数控系统的人机交互界面。采用由开放体系结构运动控制卡+PC机构成的"NC嵌入PC"结构的开放式数控系统,通过图形文件解析算法,获取AutoCAD图形文件的图元信息,并转换成运动控制程序,最终利用LabVIEW这一编程工具开发系统界面和图形文件解释器,以实现系统功能。(本文来源于《机械工程师》期刊2016年08期）
张广君[8]（2016）在《基于WinCE的开放式运动控制器研究》一文中研究指出运动控制器是数控系统、机器人的关键部件之一。随着数控系统、机器人向高端发展,对运动控制系统的需求也提出越来越高要求,研究和开发具备扩展性、系统柔性、重用性、软件可移植性、二次开发等功能的高性能和开放式结构的运动控制器具有重要意义。论文通过全面分析运动控制器的研究现状和设计方案,结合当前嵌入式技术和微控制处理器技术的发展趋势,设计了一款基于WinCE系统,便于用户二次开发、在软硬件方面都具有一定开放性的多轴运动控制器。论文的主要工作如下:1.根据数控系统功能需求和开放式运动控制器层次化的设计思想,提出了一种基于ARM+DSP双核处理器+FPGA架构的运动控制器的软硬件平台设计方案。其中ARM内核运行WinCE嵌入式操作系统,负责运动控制系统应用软件的运行和实现人机交互与任务管理功能;DSP内核实现各种插补运算和运动控制控制指令的分类、解析;FPGA负责将插补运算的结果和控制指令转换为控制信号,进行输出驱动,并实时采集各轴的运行状态数据,反馈给控制系统。2.根据硬件设计方案和功能需求,对运动控制器的硬件进行选型和设计。按照模块化设计思想,完成了控制模块、接口模块、轴功能子模块等硬件设计,并确定了双核处理器与FPGA之间的通信方案。3.按照软件设计方案,完成了各层软件的设计。提出并实现了一种基于.Net和动态链接库技术的运动控制器二次开发方案。然后采用自顶向下的方法划分出FPGA端各功能模块,并使用Verilog硬件描述语言对各模块进行详细设计。4.最后,进行了运动控制器库函数的设计。在visual studio开发环境下,使用C#编程语言设计运动控制器动态链接库函数并将其封装为DLL文件。同时,完成了所设计系统的基本功能测试。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2016-03-01）
魏方[9]（2015）在《基于运动控制器的二坐标联动的开放式数控工作台》一文中研究指出随着我国计算机技术的迅速发展,使得它的应用普及范围不断的扩大,在数控系统中应用计算技术可以极大的促进数控技术的更新换代,从而有效的提高它在实际生活中的应用价值。开放式数控工作台具有多样化的特点,从目前它的发展现状来看,已经出现了较多的模式,并呈现出了新的特点。基于此,文章主要从运动控制器的角度来对二坐标联动的开放式数控工作台进行了简单的探讨分析。(本文来源于《科技展望》期刊2015年18期）
周晨钟[10]（2015）在《开放式数控系统中基于DSP的运动控制器软件架构与关键模块研究》一文中研究指出运动控制器是数控(CNC)系统中的核心装置。随着开放式体系结构数控系统概念的提出与发展,新一代CNC系统在设计时,不仅要考虑系统的实时性、加工精度、用户操作的简洁性、故障诊断和系统安全保护等常规问题,还需考虑系统软件的后续升级维护、跨平台移植以及用户在系统平台之上进行二次应用开发等新需求所带来的新问题。本文主要研究开放式CNC系统的运动控制器的系统软件构架与关键模块的设计。该运动控制器硬件平台使用德州仪器(TI)公司的TMS320C6713系列DSP为主控制器,Actel公司的FPGA为辅助通信控制器和数字逻辑电路扩展接口。DSP使用了TI提供的BIOS可抢占实时内核,通过该实时内核可以实现对底层硬件的访问与多任务程序开发。分析了系统的实时性需求,参考了开放式数控系统标准模型,在实验室硬件平台基础上,分析系统软件的当前功能需求和未来升级与移植的需求。然后,结合标准模型和系统需求,设计并开发了包含硬件抽象层、中间层与用户访问接口层的叁层运动控制器系统软件架构。架构如下:(1)硬件抽象层(HAL),该层对硬件平台的驱动和BIOS内核的接口函数进行了抽象和包装,使得驱动和内核的访问接口符合POSIX机制,便于整个软件架构未来能够兼容并移植到支持POSIX标准的Linux系统平台。(2)中间层,该层在HAL层的基础上,开发了通信协议、G代码解释、运动轨迹计算与插补、设备管理等4个专业功能核心函数库。(3)用户访问接口层(API),该层在中间层的基础上,规划出用户应用程序访问接口(API),使得用户能够通过该接口,进行数控相关领域二次应用功能开发。最后,在API接口上,开发出七个核心用户任务,制定了任务之间协作与交互的运行机制,并结合HMI的界面对核心任务进行了实验调试和功能验证。(本文来源于《华南理工大学》期刊2015-06-08）
开放运动控制器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
“中国制造2025”对高端装备制造提出了网络化、数字化、智能化的要求。运动控制器作为智能工厂的终端控制节点,广泛应用于控制智能设备。在开放式架构中,软件化的运动控制器被认为是理想型解决方案。根据可伸缩、可配置、柔性化、模块化的需求,本文设计了基于RTX64的开放式运动控制器,重点探讨了控制器的架构设计、实现方案、同步策略、控制算法等核心模块,旨在实现开放性好、稳定性高、扩展性强的通用运动控制平台。本文主要的研究工作如下:首先,通过分析控制器的功能与性能需求,选取“Windows7+RTX64”为系统开发平台,选用实时工业以太网EtherCAT总线技术实现软控制器与从站设备的通讯,并完成了控制系统的分层架构设计与功能模块划分。其次,讨论了开放式控制器中多进程与多线程的实现方式,主要研究了进程的运行环境与进程间交互方案,提出了多线程设计与调度方案。在分析控制器事件流执行、数据流传递的基础上,设计了运动控制中位置信息的传递流程。基于模板方法设计模式,实现了控制器的原点复位功能。接着,研究了控制器的同步策略与通讯模型,设计了抽象同步基类,实现对多种同步机制的统一管理。采用环形队列降低多线程间的强耦合,针对线程间数据类型差异化,设计了基于模板类的环形队列。然后,设计了连续轨迹插补控制算法,实现了指令预处理与轨迹预处理,分析了拐角过渡条件与性能,选用直线过渡方案。针对前瞻算法失效的问题,提出优化策略。建立速度规划数学模型,使用双向扫描、动态规划、二分调节等算法,确定最优规划速度。最后,为测试开放式运动控制器的可行性,搭建了两个实验平台,对控制器的基本功能、控制性能进行全面测试,并将控制器应用于3D打磨、视觉点胶等实际工程。实验结果与工程应用效果验证了控制器的稳定性与开放性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
开放运动控制器论文参考文献
[1].王舒润.基于PLCopen的开放式运动控制器功能块的设计与实现[D].合肥工业大学.2019
[2].杨啸.基于RTX64的开放式运动控制器关键技术研究[D].华南理工大学.2019
[3]..全自动化焊接机器人确保大幅提高生产效率和收益——嵌入式控制器用作PLC、HMI、运动控制和机器人技术的开放式控制平台[J].国内外机电一体化技术.2018
[4].王宝庆,杨璐,唐念,刘振忠,周海波.基于PC104主控制器的开放式数控运动控制系统设计[J].重型机械.2018
[5].崔玉启.开放式网络化运动控制器的设计与开发[D].浙江工业大学.2017
[6].史钊亮.六自由度机器人开放式运动控制器设计[D].北京石油化工学院.2017
[7].崔远钊,闫娟,吴晓斌,徐诚宗,李登照.基于运动控制器的激光切割机开放式数控系统的研究[J].机械工程师.2016
[8].张广君.基于WinCE的开放式运动控制器研究[D].杭州电子科技大学.2016
[9].魏方.基于运动控制器的二坐标联动的开放式数控工作台[J].科技展望.2015
[10].周晨钟.开放式数控系统中基于DSP的运动控制器软件架构与关键模块研究[D].华南理工大学.2015