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3. FPGA controller applied to high speed CNC milling machines
There are few works about high-speed CNC machine controllers developed in hardware and most of them use a DSP, microprocessor and commercial boards for the implementation. Gordon and Hillery (2005) developed a high-speed CNC cutting machine using a stand-alone commercial controller. Erkorkmaz and Altintas (2001) presented the implementation of a high-speed tracking and contouring control of feed drives based on a DSP board. Erkorkmaz, Yeung, and Altintas (2006) used a Fadal 2216 machining center, controlled by an in-house-developed open architecture CNC, which is based on a DSP board.Tang, Landers, and Balakrishnan (2006) developed only in simulation, an important hierarchical optimal control methodology for the simultaneous regulation of servomechanism position errors, contour error and machining forces. After an exhaustive search over specialized literature,no references for FPGA implementation of highspeed controllers have been found to date.
In this paper, the case of study is a PID controller for high-speed CNC milling machines. Frequency response is the method used for controller design and tuning, and the hardware implementation is done into a low-cost FPGA.The novelty of this work is that the FPGA has the capacity in servo loop update time requirements for high-speed controllers and is inexpensive compared with DSP and microprocessor because it can integrate the whole solution(i.e. control law, timing, interface and support logic) in a single chip. Another highlight in the use of FPGA is its reconfigurability, which allows an open architecture for the controllers with the advantage of an easy-to-perform architectural redefinition without hardware modifications.The developed design is divided into several components:identification, PID tuning, trajectory generation and controller implementation. In Fig. 1, a general block diagram of the complete controller system for high-speed machining is shown. The block diagram for the high-speed CNC controller is shown in Fig. 2. The main filter is a PID,but any filter can be implemented with the structure designed in FPGA without changing the system hardware via reconfiguration.

Answer 1

3. 应用于高速电脑数控铣床的FPGA控制器

改进为硬件的高速电脑数控机构的控制器操作极少，而多数使用数字信号处理器、微处理器和面向市场的印刷电路板作为仪器。戈登和希尔利(2005) 用商用单机控制器改进了高速电脑数控切割机额库尔马兹（Erkorkmaz）和阿尔提恩塔斯（Altintas）(2001) 在数字信号处理电路板的基础上推出高速进给传动跟踪和连续轨径控制。额库尔马兹]、尤恩（Yeung）和阿尔提恩塔斯利用了由机构内发展而来的开放式体系结构控制的德法德尔（Fadal）2216加工中心，它是在一个数字信号处理板基础上改进的。汤（Tang）、兰德尔斯（Landers）和巴拉克利施讷恩（Balakrishnan）(2006)仅仅做了模拟改进，这是一种对自动控制装置位置误差、轮廓误差和加工力的同步调节给予理想的重要分级控制方法。全面搜索过专业文献以后，都没有发现对现场可编程门阵列（FPGA）高速控制器设备的任何资料。
本文中，研究案例是为高速电脑数控处理铣床而设的比例积分微分（PID）控制器。频率响应是用于控制器设计和调整的方法，硬件设置装入低成本的FPGA中。这个作品的新颖性在于因FPGA可以在单芯片机种整合整个解决方案（即控制律、时间选择、界面和和支持逻辑），因此具有用于高速控制器和与的现代伺服系统要求中DSP的性能，而且与微处理器相比价格低廉。在使用FPGA中的另一个显著特点是可远程数字控制，这一点允许对具有易于运行体系结构重新规定而没有硬件修改优点的控制器的开放式体系结构。改进的设计分为几个组成部分：PID 调整、轨迹生成和控制器执行。图1, a, 说明全部高速加工控制系统总结构图；高速CNC控制器的结构图在图2说明。主要的格式转换是PID，但是任何转换都可以用设计在FPGA中的结构执行而不必改变经由可远程数控的系统硬件。

Answer 2

3。 FPGA的控制器，适用于高速数控铣床的作品很少有关于高速数控机床控制器硬件在发达国家和他们大多数都使用数字信号处理器，微处理器的执行委员会和商业。戈登和希莱（2005年）制定了一个高速数控切割机使用的是独立的商业控制器。 Erkorkmaz和阿尔滕塔什（2001）提出了一个高速的实施跟踪和轮廓饲料驱动控制基于DSP板。 Erkorkmaz，杨和阿尔滕塔什（2006）用法达尔2216加工中心，控制一个内部开发的开放式数控系
这是基于一个DSP board.Tang，兰德斯和维文（2006）发展只有在模拟，为伺服位置误差，轮廓误差和加工力量同步调控的一个重要层次最优控制方法。经过高速控制器彻底搜查了专门的执行情况的文学，没有引用的FPGA为已发现的日期。本文研究的案件是一个PID控制器的数控铣床高速
机器。频率响应是对控制器的设计和调整使用的方法和硬件实现成为这项工作的低成本FPGA.The新颖做的是，FPGA已经在伺服回路容量更新高速控制器和时间要求是较便宜的DSP和微处理器，因为它可以集成在一个芯片的整体解决方案（即控制法，时间，接口和支持逻辑）。在FPGA的另一个亮点是其使用的可重构性，这使得同一个开放架构的控制器
一个易于执行建筑未经开发的设计优势，重新定义硬件modifications.The分为几个部分：辨识，PID调节，轨迹生成和控制的执行情况。在图。 1，对高速加工的完整控制器系统总体框图所示。为高速数控控制器的框图如图。 2。主要的过滤器是一个PID，但任何过滤器可以在FPGA的设计与实施的结构不改变通过重新配置系统硬件。