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运动控制技术以电机为主要控制对象,并随着各种相关技术的发展而不断向前迈进。随着PC技术的发展,“运动控制卡+PC”成为当今运动控制技术的一个主要发展趋势。运动控制卡具有开放式结构、功能丰富、使用简单、稳定性高,这些优点促使了运动控制卡广泛应用在工业生产中。 本文结合项目“奥科高速高精度平板式切绘机的研制”,深入研究运动控制知识,根据实际应用需要开发出基于PCI总线的四轴运动控制卡。运动控制卡采用PCI9052作为PCI接口芯片,以PCL5023控制运动轨迹,利用windriver编写其驱动程序,实现了对电机的有效控制。 论文研究了切绘机控制系统的软硬件结构,并对其软硬件各模块的功能和系统软件的工作流程进行了分析。 针对PCI总线的特点,以及两种PCI接口实现方案的特点,在此基础上根据项目开发的实际需要,本文选择了PCI9052作为接口芯片,对PCI9052的使用进行了详细的研究,然后确定了系统中PCI寄存器配置的相关数据,并分析了设计时的注意问题。 论文介绍了运动专用芯片PCL5023的功能,对运动控制芯片的使用作了详细说明,指出了PCL5023使用时的注意事项,然后对运动控制卡的抗干扰设计作了针对性的说明。 论文阐述了设备驱动程序的概念,并对WDM驱动程序的模型、特点、结构进行了研究,结合三种驱动程序开发工具的特点和本项目的实际应用需要,选定了windriver作为驱动开发工具,然后对Windriver的结构进行说明,深入研究了驱动程序的开发步骤,确定了设备驱动程序的框架结构,结合PCL5023的使用详细地说明了运动控制卡驱动程序的开发、发布和安装。 对运动控制卡进行相关调试,调试结果表明硬件设计合理。调用运动控制卡的驱动函数开发了调试软件,以奥科切绘机为应用对象,对运动控制卡的驱动程序的正确性和性能进行了相关测试,测试表明运动控制卡能有效控制电机的工作,达到预期效果。