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磁头封装行业主要完成任务的是硬盘读写头部分的加工与制造,这是一个精度要求很高的行业。整个磁头封装设备中大量应用到了运动控制技术和机电设备。由于市场上的运动控制产品在价格以及知识产权保护等方面的原因,在具体的机械设备应用中,常常出现成本过高、难以维护以及二次开发难等不利的局面。
本课题研究的目的在于自行研制一款成本低廉、性能满足磁头封装要求的运动控制系统和相应设备,使其能在一定程度上代替市场上的通用型控制卡,节约设备开发的成本,并有利于以后功能扩展。
本文综合比较了现在流行的几种运动控制卡的实现形式,并考虑到开发周期短的因素,最终选用了以DSP、FPGA为核心,以ISA总线为通信方式的硬件架构。在对电机控制深入了解的基础之上,完成了运动控制卡的方案设计。本文的研究内容主要包括以下几个方面:
(1)结合磁头封装设备的实际功能和性能指标,提出了基于DSP和ISA总线的4轴步进电机运动控制卡的开发方案和设计思路。
(2)设计了以F240系统为核心的4轴步进电机运动控制卡硬件电路核心部分。
(3)设计了FPGA实现的脉冲信号发生器以及其他必要的电机控制功能模块。
(4)设计了控制卡在win2000下的驱动程序。
最后本文以控制系统在磁头封装设备中具体的应用实例,说明了控制系统良好和稳定的性能;另外这款控制器在硬件上具有很大的扩展空间,为以后设计更加完善的功能提供了很好的基础。
本文对自行开发运动控制设备具有很好的参考价值。