基于CAN總線的交流伺服實驗系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，二十世紀末出現(xiàn)的現(xiàn)場總線運動控制已成為運動控制領(lǐng)域的研究熱點，計算機技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)促進了交流伺服系統(tǒng)向著網(wǎng)絡(luò)化控制方向的發(fā)展。本文主要討論了現(xiàn)場總線中的CAN(Controller AreaNetwork)總線技術(shù)及基于CAN總線的交流伺服系統(tǒng)，以PC和嵌入式控制器為硬件平臺，以Windows和VC為軟件平臺構(gòu)成實驗系統(tǒng)。論文主要工作如下：
　　 第一，論文給出了控制局域網(wǎng)CAN總線技術(shù)原理及其應用

2、，介紹了CAN總線的實時通信協(xié)議，并討論了基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)化伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計原則和實現(xiàn)方法。
　　 第二，在詳細討論了運動伺服控制算法的基礎(chǔ)上，深入研究了ELMO伺服所采用的PIP控制算法及兩級插補模式的運動控制算法，采用離線粗插補和實時精插補實現(xiàn)輪廓控制。本文重點介紹的PVT(位置-速度-時間)算法增加了軌跡的平滑性和精確性。運動控制器Maestro接收來自本地或遠程網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)過PC機粗插補后的運動指令，經(jīng)過程序編譯后，M

3、aestro通過CAN總線給伺服驅(qū)動器發(fā)送指令信息，各驅(qū)動器解釋指令后把位置指令信號經(jīng)過PIP等控制運算后輸出電壓信號，使馬達產(chǎn)生力矩以驅(qū)動電機按照指令運轉(zhuǎn)。
　　 第三，本文給出了CAN總線伺服控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計并對系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)進行了詳細分析。采用交流伺服驅(qū)動器Bassoon構(gòu)成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)中的一個智能節(jié)點。然后利用CAN總線把這些智能節(jié)點連接起來，采用Maestro和HITECH工業(yè)觸摸屏作為上位控制裝置，實

4、現(xiàn)了一個基于觸摸屏、CAN總線和以太網(wǎng)的多電機的伺服控制系統(tǒng)。
　　 第四，本文給出了CAN總線伺服控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計。在以色列ELMO公司提供的開發(fā)庫的基礎(chǔ)上，直接使用VC++6.0的MFC開發(fā)的Win32 Application標準窗口，設(shè)計了基于CAN總線和以太網(wǎng)通信的總線伺服控制軟件，包含系統(tǒng)監(jiān)控、插補算法、控制算法等許多模塊，已成功應用于軌跡控制實驗以及伺服特性實驗。
　　 另外，提出了基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化伺服控