运动控制器是运动控制系统的核心和关键,有着广泛的应用。国内运动控制器所采用的硬件平台和国外产品相比没有太大的差距,有的甚至更加先进。欧美运动控制器的优点是它提供了许多先进的控制算法。另外,国内很多运动控制器提供给用户的运动控制函数,而国外的运动控制器很多都提供指令集,这使得用户应用开发变的很容易。本课题研究的主要任务是在分析和总结国内外运动控制器的基础上,吸收先进的微电子技术、嵌入式技术,并借鉴国外运动控制器的一些优点,开发出一套基于ARM嵌入式的双轴运动控制器。本文所设计的运动控制器相比现在国内其他双轴运动控制器有以下优点:将电源模块加入到运动控制器,使得用户直接用220V或者110V电源就可以驱动控制器,而不用再用其他的电源转换设备,同时也降低了用户成本;本文在传统DDA插补法基础上通过动态选择寄存器位数以及置寄存器最高位为1使直线插补误差小于1个脉冲当量,圆弧插补误差小于两个脉冲当量,而且插补速度大幅提升,进给脉冲更加均匀;在加减速方面,本文提出了一种时间片算法,使得大于4K的误差小于一个时间片;最后本文提供了一个简单、实用、具备基本控制功能的指令集。本文的主要工作内容包括:1.根据运动控制器的工作原理,确定控制器的一些主要性能与技术指标,提出运动控制器的总体设计方案,并对一些功能模块进行简要的规划。2.依据方案,设计出以32位ARM微处理器LPC2294为核心的主控制器。3.对运动控制器的常用插补算法进行研究,给出直线插补和圆弧插补的程序流程图,同时提出新的针对步进电机设计的速度控制、升降速控制。4.移植实时嵌入式操作系统uc/os-II。5.运动控制器指令集及指令解释器的设计,详细讲述指令的功能及指令解释器实现的程序流程。6.在PC机上完成对uc/os-II的仿真。