基于FPGA的伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線接口設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)自動(dòng)化對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)提出了高速、高精度的控制要求，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為伺服驅(qū)動(dòng)控制提供了數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線由于其具有優(yōu)良的性能而廣泛應(yīng)用于伺服驅(qū)動(dòng)接口中。本文基于伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT接口技術(shù)，針對(duì)當(dāng)前實(shí)現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng) EtherCAT接口存在的成本高和不靈活等問(wèn)題，提出了一種基于FPGA的高效、低成本和可靈活集成的實(shí)現(xiàn)方案，論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　分析了伺服驅(qū)動(dòng)對(duì)EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線控制需求

2、，提出了伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT接口的實(shí)時(shí)穩(wěn)定性、兼容性和同步性的要求，并結(jié)合EtherCAT協(xié)議提出了基于FPGA的伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT接口硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和軟件架構(gòu)方案。
　　針對(duì)軟件架構(gòu)中的數(shù)據(jù)鏈路層，提出了一種基于分時(shí)復(fù)用策略的EtherCAT通信IP核設(shè)計(jì)方法和總體方案，并對(duì)IP核中的模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證，包括基于實(shí)時(shí)穩(wěn)定性要求的數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)處理和轉(zhuǎn)發(fā)、基于兼容性要求的應(yīng)用層通信接口和基于同步性要求的分布時(shí)鐘設(shè)計(jì)。

3、
　　針對(duì)EtherCAT協(xié)議實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用層，研究了基于CANopen的伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT接口關(guān)鍵技術(shù)，并以伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT接口功能為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了CoE應(yīng)用層接口協(xié)議，包括EtherCAT協(xié)議通信狀態(tài)機(jī)、基于CANopen的EtherCAT應(yīng)用層通信接口和基于CANopen的功率設(shè)備狀態(tài)機(jī)CiA402協(xié)議。
　　搭建了不同類型主從站的互操作性測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以主站用戶的角度對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)EtherCAT接口進(jìn)行了