基于CAN總線的交流伺服實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，二十世紀(jì)末出現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線運(yùn)動(dòng)控制已成為運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)促進(jìn)了交流伺服系統(tǒng)向著網(wǎng)絡(luò)化控制方向的發(fā)展。本文主要討論了現(xiàn)場(chǎng)總線中的CAN(Controller AreaNetwork)總線技術(shù)及基于CAN總線的交流伺服系統(tǒng)，以PC和嵌入式控制器為硬件平臺(tái)，以Windows和VC為軟件平臺(tái)構(gòu)成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。論文主要工作如下：
　　 第一，論文給出了控制局域網(wǎng)CAN總線技術(shù)原理及其應(yīng)用

2、，介紹了CAN總線的實(shí)時(shí)通信協(xié)議，并討論了基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)化伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和實(shí)現(xiàn)方法。
　　 第二，在詳細(xì)討論了運(yùn)動(dòng)伺服控制算法的基礎(chǔ)上，深入研究了ELMO伺服所采用的PIP控制算法及兩級(jí)插補(bǔ)模式的運(yùn)動(dòng)控制算法，采用離線粗插補(bǔ)和實(shí)時(shí)精插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)輪廓控制。本文重點(diǎn)介紹的PVT(位置-速度-時(shí)間)算法增加了軌跡的平滑性和精確性。運(yùn)動(dòng)控制器Maestro接收來(lái)自本地或遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)過(guò)PC機(jī)粗插補(bǔ)后的運(yùn)動(dòng)指令，經(jīng)過(guò)程序編譯后，M

3、aestro通過(guò)CAN總線給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令信息，各驅(qū)動(dòng)器解釋指令后把位置指令信號(hào)經(jīng)過(guò)PIP等控制運(yùn)算后輸出電壓信號(hào)，使馬達(dá)產(chǎn)生力矩以驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照指令運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　 第三，本文給出了CAN總線伺服控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)并對(duì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析。采用交流伺服驅(qū)動(dòng)器Bassoon構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)中的一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)。然后利用CAN總線把這些智能節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，采用Maestro和HITECH工業(yè)觸摸屏作為上位控制裝置，實(shí)

4、現(xiàn)了一個(gè)基于觸摸屏、CAN總線和以太網(wǎng)的多電機(jī)的伺服控制系統(tǒng)。
　　 第四，本文給出了CAN總線伺服控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。在以色列ELMO公司提供的開(kāi)發(fā)庫(kù)的基礎(chǔ)上，直接使用VC++6.0的MFC開(kāi)發(fā)的Win32 Application標(biāo)準(zhǔn)窗口，設(shè)計(jì)了基于CAN總線和以太網(wǎng)通信的總線伺服控制軟件，包含系統(tǒng)監(jiān)控、插補(bǔ)算法、控制算法等許多模塊，已成功應(yīng)用于軌跡控制實(shí)驗(yàn)以及伺服特性實(shí)驗(yàn)。
　　 另外，提出了基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化伺服控