基于CAN总线的控制系统及应用研究

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1、华侨大学硕士学位论文基于CAN总线的控制系统及应用研究姓名：杨洪申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：郑耀林20040401摘要现场总线是自动化领域的计算机网络，是当今自动化领域技术发展的热点之一。它以总线为纽带，将现场设备连接起来成为一个能够相互交换信息的控制网络，是一种双向串行多节点数字通信的系统。cAN总线也是现场总线的一种，它最初被应用于汽车的控制系统中。由于其卓越的性能，cAN总线的应用范围已不再局限于汽车工业，被广泛应用到自动控制、楼宇自动化、医学设备等各个领域。本文在分析了cAN总线2．0B协议标准的基础上，给出了建立cAN总线控制网络模型

2、的原理，在此基础上分析了cAN总线节点软、硬件的实现方法。然后我们在实验室中建立了一个基于cAN总线的半物理的控制系统，它由2个cAN总线节点和一个CAN总线通信板卡以及由上位机仿真的被控对象组成的。cAN总线上的～个节点作为控制器，通过CAN总线通信板卡与上位机进行通信，控制上位机程序仿真的一个被控对象，而另一个节点则实现cAN总线的远程数据请求功能。由此建立的一个cAN总线系统，一方面可以在上位机上监控对象的运行状况，另一方面也可用来评定一种微机控制算法在cAN总线中的控制效果，并针对复杂对象在这样一个半物理系统中进行仿真时建模的有效途径作了探讨。同时，在设计cA

3、N总线通信板卡时提出了一种在PC机与下位机之间进行浮点数传送的有效的方法。最后是对本文的总结并对cAN总线的在未来的发展作了展望。关键词：现场总线cAN总线控制系统半物理仿真未经作考、导师埽赢身垒文公柜AbstractFieldbusisakindofcomputernetworkinautomatizationneldandithasbeenoneofthehotSpotsofautomatizationfields’techⅡiquedevelopment．FieldbuscomectstllefieldequipmentswitllabusaIldmakesit

4、anetworkthrou曲Ⅵ，hichinfoHnationcaIlbeexchangedmutually．Sofieldbusisasystemwhichcantransmitdigitalsignalsintwodirections锄ongmanynodes．CANisalsoonekindoffieldbus．Originally，it’s印pliedinthecontrolsystemsofcars．Butitsapplic“onisnotlimitedinautomobileindustryforitsexcellentperfoHnancenowIt’s

5、alsoappliedinautocontml、buildingautomatization、mechanicaltreatmemequipmems，andsoonInthispaper，wea11alyzetheCAN2．0Bpmtoc01firStandamodelofCANcontrolsystemisestablished．In廿1efollowingpart，wedesigntheCANnodesandt11esoftwaretorealizeitsperfo肌ance．Onmisbase，asemi—physicalcontrolsyStembasedon

6、CANisestablishedinlab．ItiscomposedoftwoCANnodes、oneCANcommunicationcardandanobjectsimulatedbyPCprogram．Oneofthetwonodeisusedasacontmllertocon仃olt11eobjectt11roughmeCANcommunicationboard．Andtheotheroneistorealizetheremotedatarequesting．SuchasyStemcanbeusedtowatchtheworkingconditionofmeob

7、jectandcommentonthecontmlmethodwhichissu“ablefortllemicmcomputeLA1so，wediscusstheeff色ctiVewaysformodelingwhensirnulatecomplexobjectsinsuchasemi—physicalsystem．Simultaneously，a11e师cientmethodfortransmmingnoatdatabetweenPCatldmicrocomputersisgiVenIntlleend，wemakeasulnmarya11dgive