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目前,以RFID标签为载体的物联网技术在安防、物流、制造业等领域中获得了广泛的应用,有力地推动了我国的产业结构调整和信息化。而作为RFID标签封装设备的核心技术之一,运动控制器对系统的性能和生产效率有着重大的影响。本文围绕以DSP为主控芯片的运动控制器,对其总体架构方案进行分析,并从开放式、实时性和可扩展性的角度出发设计其软件系统,进而对其嵌入式实时操作系统、运动控制算法和人机交互界面进行重点研究。全文主要包括以下内容:1、在进行系统功能分析的基础上,设计“PC+运动控制卡”的运动控制器架构,采用以DSP为核心处理器、FPGA为协处理器的硬件方案,并针对开放式和实时性的要求,提出了基于嵌入式实时操作系统μC/OS-III和跨平台图形库Qt的软件系统方案。2、阐述了μC/OS-III的体系架构和特点,对其五种任务状态进行了分析,进而重点研究其基于优先级的任务调度算法,并针对运动控制系统的强实时性要求,分析了延迟提交的中断处理策略,完成了μC/OS-III在DSP上的移植和启动流程设计。3、分析了常见的梯形速度规划算法,并针对传统S曲线速度规划中存在的加加速度突变问题,采用一种基于三角函数的改进算法,仿真结果表明其具有较好的规划效果;针对控制系统在实际应用中存在的干扰问题,采用一种基于低通滤波器的增量式PID改进算法,并以此搭建Simulink模型进行仿真,结果表明该算法具有较好的抗干扰性能。4、在介绍跨平台图形库Qt特点的基础上,分析了运动控制器的人机交互界面需求,提出跨平台和开放式两大设计原则,在Windows操作系统中完成了主要功能模块的设计与实现,并对其通讯机制和数据帧封装进行了探讨。最后,综合本文研究内容并搭建实验平台,完成了μC/OS-III在运动控制器上的运行实验、实时性测试和直流电机控制实验,并测得系统平均每秒执行3026次任务切换,中断响应时间为1.361μs,表明本文设计的运动控制器及其软件系统具有较好的实时性和控制性能。