1 概述

　　隨著工業(yè)的發(fā)展，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)越來越顯示出其重要作用。而電機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的運(yùn)行有著非常重要的作用。由于FPGA可以現(xiàn)場(chǎng)可編程，可以實(shí)現(xiàn)專用集成電路，能滿足片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)(SOC)的要求，使其日益成為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。本文介紹一種基于FPGA的電機(jī)控制系統(tǒng)，用于控制三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)電機(jī)運(yùn)行。

　　系統(tǒng)主要由PC機(jī)、控制電路、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。

　　其中PC機(jī)，由VC++實(shí)現(xiàn)用戶界面，發(fā)出的命令由FPGA進(jìn)行接收和緩存，單片機(jī)進(jìn)行分析處理產(chǎn)生控制命令，控制命令再經(jīng)過FPGA傳入驅(qū)動(dòng)器，控制電機(jī)運(yùn)行。同時(shí)電機(jī)狀態(tài)信息反饋回PC機(jī)，用于人機(jī)交互。系統(tǒng)中FPGA選用的是Altera公司的Cyclone系列。

　　2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

　　下面分別介紹FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制功能的幾個(gè)重要部分。

　　2.1編碼器進(jìn)行速度、位移量測(cè)量的實(shí)現(xiàn)方法

　　編碼器為傳感器類的一種，主要用來偵測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、位置、角度、距離或計(jì)數(shù)，在電機(jī)控制中用于換相、速度及位置的檢出，作用十分重要?！?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/2800/" target="_blank">光電編碼器具有分辨率高，響應(yīng)速度快，體積小，重量輕，耐惡劣環(huán)境等特點(diǎn)，故常被用作高精度位置檢測(cè)傳感器。它的精度或分辨率主要決定于每轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)(對(duì)增量式編碼器而言)。根據(jù)控制需要，還可以利用倍頻技術(shù)來提高位置檢測(cè)精度。[5]本系統(tǒng)使用增量式編碼器即增量編碼盤。