| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 运动控制系统的概念 | 第10页 |
| 1.2 运动控制系统构成 | 第10页 |
| 1.3 运动控制系统的发展与研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3.1 运动控制系统的发展史 | 第10-11页 |
| 1.3.2 运动控制系统的研究现状与趋势 | 第11-12页 |
| 1.4 本课题的研究目的及意义 | 第12页 |
| 1.5 本课题的主要内容和工作安排 | 第12-14页 |
| 2 系统总体方案设计 | 第14-20页 |
| 2.1 五轴焊锡机系统架构 | 第14-15页 |
| 2.2 系统设计要求 | 第15页 |
| 2.3 步进电机控制方案 | 第15页 |
| 2.4 系统硬件设计方案 | 第15-17页 |
| 2.4.1 系统硬件设计要求 | 第15-16页 |
| 2.4.2 基于双FPGA的硬件设计方案 | 第16-17页 |
| 2.5 系统软件设计方案 | 第17-18页 |
| 2.5.1 SOPC、硬核与软核简介 | 第17页 |
| 2.5.2 SOPC开发流程 | 第17-18页 |
| 2.5.3 基于Nios II处理器的软件设计方案 | 第18页 |
| 2.6 五轴焊接机轨迹插补算法的选择 | 第18-19页 |
| 2.6.1 插补算法的分类 | 第18-19页 |
| 2.6.2 五轴焊锡机插补算法的选取 | 第19页 |
| 2.7 本章小结 | 第19-20页 |
| 3 系统硬件平台的搭建 | 第20-32页 |
| 3.1 五轴焊锡机系统硬件架构 | 第20页 |
| 3.2 FPGA的选型 | 第20-21页 |
| 3.3 编译器的硬件电路设计 | 第21-26页 |
| 3.3.1 FPGA最小系统电路 | 第21-22页 |
| 3.3.2 存储模块电路 | 第22-24页 |
| 3.3.3 4*8 矩阵键盘接口电路 | 第24页 |
| 3.3.4 液晶显示接口电路 | 第24-26页 |
| 3.3.5 RS232通讯接口电路 | 第26页 |
| 3.4 运动控制卡的硬件电路设计 | 第26-29页 |
| 3.4.1 供电电源电路 | 第26-27页 |
| 3.4.2 存储模块电路 | 第27页 |
| 3.4.3 步进电机控制信号电路 | 第27-28页 |
| 3.4.4 外部数字输入输出接口电路 | 第28-29页 |
| 3.4.5 RS232通讯接口电路 | 第29页 |
| 3.5 PCB设计与实物图 | 第29-31页 |
| 3.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 4 系统软件程序设计 | 第32-48页 |
| 4.1 软件平台简介 | 第32-33页 |
| 4.1.1 Quartus II简介 | 第32页 |
| 4.1.2 SOPC Builder简介 | 第32页 |
| 4.1.3 ESD简介 | 第32-33页 |
| 4.2 五轴焊锡机软件系统架构 | 第33页 |
| 4.3 NiosII软核系统定制 | 第33-34页 |
| 4.3.1 编译器Nios II软核系统硬件架构 | 第33-34页 |
| 4.3.2 运动控制Nios II软核系统硬件架构 | 第34页 |
| 4.4 系统软件程序设计 | 第34-43页 |
| 4.4.1 系统主程序设计 | 第34-36页 |
| 4.4.2 存储功能子程序 | 第36-38页 |
| 4.4.3 RS232通讯功能子程序 | 第38-39页 |
| 4.4.4 按键输入功能子程序 | 第39-40页 |
| 4.4.5 液晶显示功能子程序 | 第40-41页 |
| 4.4.6 复位功能子程序 | 第41页 |
| 4.4.7 暂停功能子程序 | 第41-42页 |
| 4.4.8 限位功能子程序 | 第42-43页 |
| 4.5 各个轴的协同控制 | 第43-44页 |
| 4.6 系统内部数据流及时钟处理 | 第44-46页 |
| 4.6.1 PLL锁相环时钟 | 第45页 |
| 4.6.2 移位寄存器 | 第45-46页 |
| 4.6.3 FIFO存储器 | 第46页 |
| 4.7 本章小结 | 第46-48页 |
| 5 空间轨迹插补算法的分析与实现 | 第48-60页 |
| 5.1 五轴焊锡机的轨迹分析 | 第48-49页 |
| 5.1.1 五轴焊锡机的空间直线轨迹 | 第48页 |
| 5.1.2 五轴焊锡机的空间圆弧轨迹 | 第48-49页 |
| 5.2 空间轨迹的插补原理 | 第49-50页 |
| 5.3 逐点比较法插补原理 | 第50-58页 |
| 5.3.1 逐点比较法直线插补 | 第50-52页 |
| 5.3.2 逐点比较法直线插补程序实现 | 第52-54页 |
| 5.3.3 逐点比较法圆弧插补 | 第54-57页 |
| 5.3.4 逐点比较法圆弧插补程序实现 | 第57-58页 |
| 5.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 6 实验结果分析与总结 | 第60-64页 |
| 6.1 实验结果分析 | 第60-62页 |
| 6.2 系统设计问题分析与总结 | 第62-63页 |
| 6.3 本章小结 | 第63-64页 |
| 7 总结与展望 | 第64-66页 |
| 7.1 总结 | 第64页 |
| 7.2 展望 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 附录 | 第70-76页 |
| 附录A | 第70-74页 |
| 附录B | 第74-76页 |
| 作者攻读学位期间发表论文清单 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78页 |