基于EtherCAT網(wǎng)絡的高性能伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、伺服運動控制系統(tǒng)從直流發(fā)展到交流，并從模擬控制發(fā)展到全數(shù)字控制?；谝蕴W(wǎng)現(xiàn)場總線的伺服運動控制系統(tǒng)以其高可靠性、快速性和穩(wěn)定性成為伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。EtherCAT是一種基于實時以太網(wǎng)的新型工業(yè)現(xiàn)場總線通信協(xié)議，它性能優(yōu)越、操作簡便，支持多種物理拓撲結構。本文在研究EtherCAT技術的基礎上，設計了一主多從的高性能伺服控制系統(tǒng)，主要開展了以下研究工作：
　　 概述了EtherCAT技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對EtherCA

2、T網(wǎng)絡的技術特點及應用領域進行了分析和總結；詳細論述了高性能伺服控制系統(tǒng)，介紹了多軸伺服運動控制系統(tǒng)的結構組成、基本要求及基于數(shù)字控制芯片DSP的系統(tǒng)構成，研究了基于主流網(wǎng)絡的高性能伺服運動系統(tǒng)；
　　 系統(tǒng)地介紹了實時工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT的工作原理、系統(tǒng)構成、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)幀結構、報文尋址、分布時鐘、EtherCAT接口初始化及應用層協(xié)議等，并分析了實現(xiàn)EtherCAT數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的專用從站控制器ESC及其基本功能，著

3、重介紹了倍福公司的ET1100從站控制器；
　　 根據(jù)高性能伺服控制系統(tǒng)的要求，設計了基于EtherCAT網(wǎng)絡的一主多從高性能伺服控制系統(tǒng)，主站采用標準的以太網(wǎng)通信接口卡，通過TwinCAT組態(tài)軟件進行系統(tǒng)配置完成主站功能；從站使用專用的控制芯片，設計中基于從站控制器ET1100和DSP芯片TMS320F2812開發(fā)了EtherCAT網(wǎng)絡的從站設備；深入研究了基于EtherCAT網(wǎng)絡高性能伺服控制的系統(tǒng)組成、通信協(xié)議及通訊模式，