基于sercos總線伺服控制系統(tǒng)的研究

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1、...ClassifiedIndex：TB114.2U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSERVOSYSTEM BASEDONSERCOSBUSCandidate：LuQiliangSupervisor：Prof.FengYongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation：Dept.ofElect

2、ricalEngineeringDateofDefence：30th,June,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology......哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進步，伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，已逐漸滲透到工業(yè)生產(chǎn)和制造，日常生活及教育娛樂等領(lǐng)域。分布式控制系統(tǒng)已經(jīng)成為國際仿人形機器人和數(shù)控機床控制系統(tǒng)的主流體系結(jié)構(gòu)。將現(xiàn)場總線引入控制系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)，使每個外部設(shè)備都成為現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，

3、構(gòu)成了基于現(xiàn)場總線的分布式控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性和控制精度。SERCOS接口是數(shù)字控制器與伺服驅(qū)動器間的串行實時通信總線，是當今唯一的應(yīng)用于運動控制的開放式接口標準(IEC61491)和我國的國家標準(GB/T18473-2001)，得到眾多廠商的廣泛支持。以工業(yè)計算機為硬件平臺，以SERCOS總線為伺服驅(qū)動接口的伺服數(shù)字控制系統(tǒng)以其強大的功能、可擴展性、可移植性、易維護性而成為開放式伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。本課題針對伺服控制系統(tǒng)的特點，提出了基于SERCOS總線的分布式伺服電機控制器的解決方案。利用PC機

4、作為分布式控制系統(tǒng)的通信主站，采用DSP實現(xiàn)各關(guān)節(jié)電機的位置控制。設(shè)計了分布式控制系統(tǒng)的通訊算法，實現(xiàn)了對各個電機的分布式控制。并對分布式控制系統(tǒng)進行了實驗研究。同時，本課題針對MAXON公司生產(chǎn)的RE25系列石墨電刷直流電機，設(shè)計了一種專用驅(qū)動電路。該電路以H型橋式電路為拓撲結(jié)構(gòu)，PWM技術(shù)為控制策略，滿足了電機的驅(qū)動要求，實現(xiàn)了電機的精確控制。實驗結(jié)果表明，基于SERCOS總線的伺服控制系統(tǒng)整體設(shè)計正確、可靠，控制系統(tǒng)通過SERCOS總線能夠?qū)崟r控制各關(guān)節(jié)電機穩(wěn)定的運行，精確地追蹤給定軌跡，系統(tǒng)性能滿足了設(shè)計要求

5、。關(guān)鍵詞直流電機；伺服系統(tǒng)；SERCOS總線；運動控制-I-......哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththedevelopmentoftechnologyandsociety,theapplicationofservo controlsystemhasbecomemoreandmorepopularinvariousareas,suchas industrialproductionandmanufacture,dailylife,educationandentertainment. Distr

6、ibutedcontrolsystemisthemodernarchitectureofindustryrobotsand CNCmachinetools.Field-bussystemhasbeenintroducedintothecontrol systemhardwareframe,whichmakesexternalequipmentbecomeoneofnodes ofthefield-buscommunicationnetwork.Asaresult,thecontrolsystembasedon fie

7、ld-busisformed,whichenhancesthereliabilityandaccuracyofcontrol. SERCOS(SerialReal-timeCommunicationSystem)isthereal-time communicationfield-busbetweendigital-controllerandservo-driver.Many manufactorssupportitwidely,becauseitistheonlyinternationalstandard (IEC6

8、1491)andonlynationalstandardofChina(GB/T18473-2001).TheServo controlsystemwhichusesindustrycomputerashardwareplatform,uses SERCOSfield-busasthedigitalServo-drivesinterfacepo