1098.基于ethercat的l型造波機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計

1、碩士學(xué)位論文基于EtherCAT的L型造波機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計DesignofLTypeWaveMakerMotionControlSystemBasedonEtheIcAT作者姓名：於迭絲學(xué)科、專業(yè)：撿型墊苤量自麴絲苤量學(xué)號：21209136指導(dǎo)教師：奎查國塾拯完成日期：201505大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文搐要在海洋工程研究領(lǐng)域中，L型造波機(jī)是一種在實驗室環(huán)境下模擬大范

2、圍多向不規(guī)則波的陣列式實驗設(shè)備。L型造波機(jī)的研制為研究波浪特性、掌握波浪運動對結(jié)構(gòu)物的作用影響提供科學(xué)的實驗條件，對于發(fā)展海洋工程設(shè)計理論和提升海洋工程結(jié)構(gòu)物建造技術(shù)水平具有重大的意義。本文介紹了L型造波機(jī)的工作原理及設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)。通過對包米勒運動控制技術(shù)和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行深入研究，提出了一種基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的具有多級主從式結(jié)構(gòu)的同步運動控制系統(tǒng)設(shè)計方案。方案應(yīng)用于156軸大功率L型造波機(jī)的研制中，實現(xiàn)了所有造波

3、單元的嚴(yán)格同步控制。上位機(jī)控制軟件采用Windows平臺下MFC開發(fā)，下位機(jī)采用包米勒ControllerPLC02運動控制器，并在其一體化開發(fā)軟件ProMaster中完成系統(tǒng)配置和運動控制程序的開發(fā)。上位機(jī)與各運動控制器的通信采用套接字編程，實現(xiàn)以太網(wǎng)TCP通信傳輸。針對上位機(jī)和各運動控制器之間數(shù)據(jù)量大、傳輸速度慢的問題，采用無損數(shù)據(jù)壓縮降低數(shù)據(jù)量，并應(yīng)用多線程通訊方式提高數(shù)據(jù)傳輸速率。針對運動控制器的性能有限情況，設(shè)計一種快速有效的

4、三次樣條函數(shù)插值算法，實現(xiàn)運動軌跡的在線插補(bǔ)。另外由于該系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)慣量大和總體負(fù)載大的特點，存在啟停過程中電機(jī)過流問題。為此提出了一種基于余弦函數(shù)的擬合算法優(yōu)化造波機(jī)的啟停。在各個性能指標(biāo)的驗證試驗中，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸速度快，同步性能高，完全滿足大范圍海浪模擬應(yīng)用要求。多級主從式結(jié)構(gòu)同步運動控制技術(shù)在造波機(jī)應(yīng)用中的實現(xiàn)，為研制更大型的L型造波機(jī)系統(tǒng)提供了技術(shù)支持，并且也為其它領(lǐng)域的大型復(fù)雜運動控制系統(tǒng)的同步設(shè)計提供了參考。關(guān)鍵