基于以太網(wǎng)的多軸運(yùn)動(dòng)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(guān)系到國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為制造業(yè)中的重要技術(shù)，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展，將以太網(wǎng)作為一種控制總線應(yīng)用于控制系統(tǒng)中已經(jīng)成為了運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 為提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)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(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將以太網(wǎng)通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)應(yīng)用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，并對(duì)多

2、軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中多路徑段運(yùn)動(dòng)軌跡的速度控制問題進(jìn)行了研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下:
　　 1、將嵌入式技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了基于以太網(wǎng)的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，詳細(xì)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(yùn)動(dòng)控制器硬件平臺(tái)。
　　 2、實(shí)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(shí)時(shí)優(yōu)化方法，減少網(wǎng)絡(luò)重載情況下信道沖突的發(fā)生，改善以太網(wǎng)

3、在多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性。
　　 3、采用速度逆向估算方法與改進(jìn)型S曲線速度控制算法，實(shí)現(xiàn)多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中多路徑段運(yùn)動(dòng)軌跡的速度控制，使得系統(tǒng)在軌跡運(yùn)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(tái)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(chǔ)上，完成了以太網(wǎng)通信在應(yīng)用層上的軟件實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)速度預(yù)處理與段內(nèi)速度控制方法的軟件實(shí)現(xiàn)，完成了系統(tǒng)