文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
基于以太网的分布式运动控制系统研究与实现
姓名:谢辉
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:仲崇权
20081201
摘要运动控制是自动控制领域的一个重要分支。随着工业现场总线技术的发展,网络化成为了运动控制系统发展的必然趋势。采用工业以太网构建分布式运动控制系统成为了当今运动控制系统研究的热点。为解决运动控制网络中存在的网络延时和网络同步问题,通常使用改变以太网物理结构或通信调度的方法对网络进行改进。该方法虽然使以太网满足了实时应用的要求,然而牺牲了以太网的通用性。针对运动控制网络中存在的网络延时和网络同步问题,提出了网络时钟同步与定时触发相结合的方法,在满足以太网通用性的前提下实现了对多轴电机的同步控制。所谓定时触发,是指在控制命令中指定命令执行时间,使各控制器按照指定时间定时执行命令。针对网络中插补命令的数据量大,而控制器缓存区小的问题,提出了基于滑动窗口协议的网络流量控制方法,保证了插补命令在网络中实时的传输。以可编程以太网控制器S布教ǎü砑喑淌迪至嗽硕刂破骱伺服控制器,并采用交换式以太网组成了分布式运动控制系统。分析了控制器的晶振偏差,实现了网络时钟同步。采用微控制器提供的定时计数器实现了定时触发机制。以时钟同步和定时触发为基础,实现了直线插补、圆弧插补、电子齿轮等分布式运动控制功能。分析了插补运算中的舍入误差和控制器的晶振偏差对插补精度的影响,提出并实现了定时补偿的算法,提高了插补控制精度。针对圆弧插补运算耗时较长的问题,使用三次样条逼近正弦曲线的方法,实现了三角函数的快速算法,提高圆弧插补运算速度。组建了四轴同步运动控制平台,验证了网络时间同步和定时触发的可行性,测试了分布式运动控制系统的直线插补和圆弧插补等运动控制功能。关键词:分布式运动控制·换皇揭蕴皇敝油剑欢ㄊ贝シⅲ环植际讲宀大连理工大学硕士学位论文
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浏握大连理工大学学位论文独创性声明日期:垒塑壁年—垒月二芝日基王丛盘圈的佥查盛重边控剑丕统盟究生塞塑作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。作者签名:学位论文题目:.
.趟握逝年—丝月三≥日勉竺奎囵塑鱼盘盘查过多至互盏巫逖皇塑一年—焦月三∑日大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名:导师签名:日期:学位论文题目:大连理工大学硕士研究生学位论文
—叫驱动器卜—叫电机卜—◆绪论运动控制系统概述或其它动力和执行装置提供正确的控制信号【俊!、速度等进行实时控制管理,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动的系统【俊K饕0ㄔ硕刂破鳌⑶鳌⒅行机构以及反馈系统几个部分,如图所示。运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心,以传感器为信号敏感元件,以电机/动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置,其主要任务是根据作业的要求和传感器件的信号进行必要的逻辑数学运算,为电机目前通用的运动控制器从结构上主要分为唷圳。诩扑慊曜甲芟叩脑硕刂破它将具有开放体系结构,独立于计算机的运动控制器与计算机相结合。这种运动控制器大都采用蛭⒒酒魑狢,可完成运动规划、高速实时插补、伺服滤波控制、伺服驱动、外部疧之间的标准化通用接口等功能。它开放的函数库可供用户根据不同的需求,在騑等平台下自行开发应用软件,组成各种控制系统。涂7攀皆硕刂破它提供给用户最大的灵活性,它的运动控制软件全部装在计算机中,而硬件部分仅它操作系统支持下,利用开放的运动控制内核,开发所需的控制功能,构成各种类型的高性能运动控制系统,从而提供给用户更多的选择和灵活性。.ㄓ迷硕刂破魈逑到峁是计算机与伺服驱动和外部疧之间的标准化通用接口。用户可以在教ê推大连理工大学硕士学位论文被还动控制对象器传感器图运动控制系统框图.~一。
度胧浇峁沟脑硕刂破这种运动控制器是把计算机嵌入到运动控制器中的一种产品,它能独立运行。运动控制器与计算机之间的通