01
运动控制概述
什么是运动控制 · 系统组成 · 应用领域 · 加速器作用
基础概念
02
运动控制核心概念
位置/速度/加速度 · Jerk · S/T曲线 · 插补算法
核心理论
03
加速器硬件架构
FPGA优势 · 脉冲发生器 · 插补器 · 软硬件协同
硬件FPGA
04
脉冲生成与方向控制
Pulse/Dir · ABZ编码器 · 步进驱动 · 频率速度关系
接口驱动
05
梯形速度曲线 (T-Curve)
数学模型 · 三段计算 · Verilog实现 · 边界处理
算法Verilog
06
S形速度曲线 (S-Curve)
Jerk引入 · 分段计算 · 与T曲线对比
高级平滑
07
位置闭环控制
PID原理 · 位置/速度环 · FPGA流水线 · 参数整定
控制PID
08
速度闭环控制
M/T/MT法 · PI控制器 · 抗积分饱和
测速PI
09
电流闭环控制 (FOC基础)
Clark/Park · SVPWM · 电流PI · FPGA实现挑战
FOC电机
10
插补算法基础
直线DDA · 圆弧逐点比较 · 精度与速度权衡
插补算法
11
多轴联动与协同
同步机制 · 电子齿轮 · 电子凸轮 · 跟随误差补偿
多轴同步
12
位置比较与触发
位置比较原理 · 硬件触发 · 飞拍应用
触发飞拍
13
编码器接口与信号处理
增量/绝对值 · SSI/BiSS · 滤波倍频 · Z脉冲寻零
编码器接口
14
限位与原点开关
硬件/软件限位 · 回零模式 · 急停信号
安全回零
15
运动控制总线协议
EtherCAT · CoE · DC同步 · ESC设计
总线EtherCAT
16
实时性与确定性
硬实时 · FPGA调度 · 抖动分析与优化
实时抖动
17
安全完整性等级 (SIL)
功能安全 · STO/SS1 · SIL3实现
安全SIL
18
加速器固件架构
状态机 · 命令解析 · 参数管理 · 错误日志
固件FSM
19
上位机通信接口
UART/RS485 · SPI · PCIe · 寄存器映射
通信接口
20
运动控制API设计
分层设计 · 命令队列 · 同步/异步调用
API软件
21
轨迹规划与前瞻
Look-Ahead · 速度约束 · 拐角圆角 · 实时性
轨迹前瞻
22
振动抑制与滤波
陷波/低通滤波 · 加速度前馈 · 共振识别
滤波振动
23
摩擦补偿与扰动观测
Stribeck · LuGre · DOB · 自适应补偿
补偿扰动
24
龙门同步控制
龙门结构 · 同步误差 · CCC · 主从/虚拟主轴
龙门同步
25
运动控制仿真与测试
MIL/HIL · 示波器 · 逻辑分析仪 · 测试用例
仿真测试
26
调试与性能优化
JTAG/Segger · 性能计数器 · 时序分析 · 问题排查
调试优化
27
工业机器人运动学基础
DH参数 · 正/逆运动学 · 雅可比 · 轨迹规划
机器人运动学
28
CNC数控系统集成
G代码解析 · 加减速 · 刀具半径补偿 · 背隙补偿
CNC数控
29
加速器项目实战（一）
需求分析 · 架构设计 · 模块划分 · FPGA选型
实战设计
30
加速器项目实战（二）
编码调试 · 系统集成 · 性能验证 · 文档交付
实战交付