1、20交流伺服運動控制系統(tǒng)第6章 基于CANbus現(xiàn)場總線的交流伺服運動控制系統(tǒng)6.1現(xiàn)場總線的概述及CAN總線特點6.1.1現(xiàn)場總線的概述1. 現(xiàn)場總線的基本技術要求2. 現(xiàn)場總線的技術特點6.1.2現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀 1. 基金會現(xiàn)場總線(foundation fieldbus, FF）2. Profibus（process fieldbus）3. 可尋址遠程傳感器數(shù)據(jù)通路（highway addressable remote transducer，HART）4. 控制局域網(wǎng)絡（controller area network，CAN）5. 局部操作網(wǎng)（local operating netw

2、ork，LonWorks） 6.1.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)6.1.4 CAN總線簡介1. CAN總線的主要特點2. CAN總線的工作原理圖6-1數(shù)據(jù)幀組成結構圖6-2遠程幀組成結構圖6-3出錯幀組成結構圖6-4超載幀組成結構3. CAN總線的電氣特性圖6-5 CAN總線工作電平4. CAN可靠性6.1.5 CAN總線的分層結構圖6-6 CAN的分層結構1. CAN總線物理層分析2. CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層分析圖6-7 MAC子層功能模型3. CAN總線應用層分析6.2 CAN總線交流伺服運動控制系統(tǒng)的硬件設計6.2.1CAN總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡構建原理圖6-8 CAN總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲原理圖6.2

3、.2基于CAN總線的分布式運動控制系統(tǒng)的設計標準1. CAN總線通信速率2. CAN總線電纜3. 信號控制流程6.2.3 PCCAN接口適配卡的多軸分布式運動控制系統(tǒng)1. 基于CAN接口適配卡的分布式運動控制系統(tǒng)的硬件結構圖6-9 CAN適配器主程序流程圖圖6-10 PCCAN卡的多軸分布式運動控制系統(tǒng)圖2. 系統(tǒng)的工作過程6.2.4基于以太網(wǎng)和CAN總線的分布式運動控制系統(tǒng)1. 基于以太網(wǎng)和CAN總線的分布式運動控制系統(tǒng)的硬件結構圖6-11基于以太網(wǎng)和CAN總線的分布式控制系統(tǒng)圖6-12集中控制器IP的修改圖6-13設置網(wǎng)絡IP地址 2. 系統(tǒng)工作過程圖6-14總線運動控制單元模塊6.2.5

4、基于CAN總線的分布式跟隨運動控制系統(tǒng)圖6-15控制器結構圖圖6-16速度跟隨控制系統(tǒng)圖圖6-17位置跟隨伺服系統(tǒng)圖6-18位置跟隨系統(tǒng)中主電機的信號流程圖6.3 CAN總線交流伺服運動控制系統(tǒng)的軟件設計6.3.1CAN通信協(xié)議制定6.3.2基于CAN總線控制的軟件設計圖6-19 CAN總線信號控制流程圖6.3.3軟件設計和數(shù)據(jù)分析6.3.4主機和多伺服控制器的控制軟件介紹1. CAN總線通信軟件配置2. 通信軟件的基本軟件結構圖6-20通信軟件（Composer）參數(shù)自動調(diào)整軟件圖6-21通信軟件（Composer）終端軟件3. 編程軟件簡介4. 編程軟件的編程基礎圖6-22編程軟件stud

5、io的編程界面圖6-23運動函數(shù)庫6.4 CAN總線交流伺服運動控制系統(tǒng)的控制算法設計圖6-24系統(tǒng)集成框圖6.4.1總線伺服系統(tǒng)產(chǎn)品系列的特點6.4.2增益內(nèi)模控制算法圖6-25模型算法控制系統(tǒng)原理簡圖6.4.3電流環(huán)智能PI控制1. 電流控制器圖6-26電流控制器結構圖2. 智能PI控制 圖6-27 PI控制器6.4.4位置環(huán)PIP控制圖6-28模擬控制回路圖6-29數(shù)字控制回路1. 普通PID控制算法圖6-30普通PID控制算法2. 位置PIP控制算法圖6-31 PIP數(shù)字控制回路圖6-32 PIP124 控制方框圖6.4.5運動控制函數(shù)1. 位置插補2. 運動函數(shù)圖6-33速度變化圖3. 插補運動圖6-34橢圓的繪制4