基于以太網(wǎng)的多軸運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、制造業(yè)作為國家的戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)，不僅關系到國家的經(jīng)濟發(fā)展，更是衡量一個國家現(xiàn)代化水平的重要標志。運動控制技術作為制造業(yè)中的重要技術，對制造業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著網(wǎng)絡技術的普及和發(fā)展，將以太網(wǎng)作為一種控制總線應用于控制系統(tǒng)中已經(jīng)成為了運動控制領域的一個研究熱點。
　　 為提高運動控制系統(tǒng)的運行速度和精度，并降低系統(tǒng)開發(fā)成本，本文在查閱了大量國內(nèi)外相關文獻的基礎上，將以太網(wǎng)通信技術與嵌入式技術應用于多軸運動控制系統(tǒng)中，并對多

2、軸運動控制系統(tǒng)中多路徑段運動軌跡的速度控制問題進行了研究。本文的主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:
　　 1、將嵌入式技術和以太網(wǎng)通信技術運用于運動控制系統(tǒng)中，設計了基于以太網(wǎng)的多軸運動控制系統(tǒng)，詳細介紹了系統(tǒng)的整體架構(gòu)，并構(gòu)建了以LM3S9B92為主芯片的運動控制器硬件平臺。
　　 2、實現(xiàn)了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧，并提出了定長短幀與確定性調(diào)度的包容CSMA/CD實時優(yōu)化方法，減少網(wǎng)絡重載情況下信道沖突的發(fā)生，改善以太網(wǎng)

3、在多軸運動控制系統(tǒng)中的實時性。
　　 3、采用速度逆向估算方法與改進型S曲線速度控制算法，實現(xiàn)多軸運動控制系統(tǒng)中多路徑段運動軌跡的速度控制，使得系統(tǒng)在軌跡運行過程中保持高速，并且速度過渡平穩(wěn)光滑，避免了柔性沖擊。
　　 4、在LM3S9B92平臺上移植了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ。在μC/OS-Ⅱ與TCP/IP協(xié)議棧的基礎上，完成了以太網(wǎng)通信在應用層上的軟件實現(xiàn)。通過對速度預處理與段內(nèi)速度控制方法的軟件實現(xiàn)，完成了系統(tǒng)