运动控制器是数控机床 、 高端机器人等自动化设备控制系统的核心 。 为保证控制器的实用性 、 实时性和稳定 性， 提出一种以 STM32 为主控制器 、 FPGA 为辅助控制器的多轴运动控制器设计方案 。 给出了运动控制器的硬件电路设计 ， 将 S 形加减速算法融入运动控制器 ， 提高了控制精度 ， 可有效避免过冲 、 振荡等现象的发生 。 在三维点胶机平台上对运动 控制器的性能进行了测试， 结果表明 : 点胶机各轴能按照设定的轨迹运动 ， 运行平稳且实时性高 ， 具备良好的应用前景 。

运动控制器性能的好坏直接对自动化系统整体性能的 发 挥 起 决 定 性 作 用［1－2］ 。 克 莱 斯 勒 、 西 门 子 、 FANUC、 MAZAK 占据我国 90% 左右的工业用运动控 制器市场。 随着运动控制技术的发展 ， FPGA 、 ARM 、 DSP、 专用芯片等逐渐成为运动控制器的核心部件 ， 并日益朝着开放式方向发展［3－4］ 。 以单片机为核心的运动控制器运算速度慢、 控制精度低 ， 一般用于低 速、 运动轨迹简单的场合 ; 以专用芯片为核心的运动 控制器只是发出脉冲信号， 无法接收反馈信号 ， 处于开环状态， 不能满足多轴联动和高速 、 高精度的轨迹 插补要求［5－7］ 。 基于 PC 的以 FPGA 、 ARM 、 DSP 为核心处理器的运动控制器， 如固高科技 GH-800 ， 数据处理速度快、 实时性高 ， 可完成多轴协同控制 、 复杂轨迹运动和加减速。 以 STM32 为主控器 、 FPGA 为辅助控制器 ，搭建硬件平台及进行外围电路设计。利用 STM32 丰富的外设资源，完成运动轨迹规划、人机交互、数据存储、数据交互等控制; 利用 FPGA 丰富的逻辑资源，实现各个运动轴脉冲并行输出、输入信号和原点位置的检测、输出开关量控制等功能。控制器设计中引入S 形加减速算法，可有效避免实际运行过程中的过冲、失步及振荡等现象。该运动控制器硬件结构简单，在保证精度、实时性、可靠性的前提下，能有效缩短研发周期。