基于通用运动控制器的控制系统设计与仿真

摘要

通用运动控制器技术的高速发展，使得用户可以很方便地利用通用运动控制器开发自己的控制系统。而随着通用运动控制器在控制领域的应用越来越广，如何高效、快速地开发出符合自己功能需求，同时具有很好的通用性的实用控制系统，成了一种非常迫切的需求。本文针对这种需求，对几种采用通用运动控制器为控制核心的控制系统设计过程进行总结，提出控制系统的一般化设计方法。同时研究对基于通用运动控制器的控制系统进行虚拟仿真的方法。主要研究内容包括：
　　 研究基于通用运动控制器的控制系统的模块化设计方法。针对不同控制系统的共性，提出了控制系统硬件和软件的各个模块的实现方法。为开发出可靠、灵活的系统提供帮助。
　　 对不同运动控制卡的编程接口进行分析，设计和实现了通用运动控制器的统一编程接口。使得设计者可以开发出跟硬件无关的、可移植性强的控制软件来。
　　 提出了虚拟运动控制卡的概念，在计算机中模拟实现了运动控制卡的功能。并以此为基础，利用OpenGL对控制系统的控制过程和控制设备进行仿真，实现了同一运动控制程序对虚拟设备和真实设备的同时控制。从而简化了控制程序从仿真系统到实际设备的移植过程。通过实验验证了该移植方法的正确性和有效性。
　　 本文提出的控制系统软硬件模块化设计方法和基于虚拟运动控制卡的控制系统仿真方法，可以加快实用控制系统的开发及验证速度，对控制系统的研发具有重要的实用价值。