基于CANopen协议的主从站伺服控制研究.pdf

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1、学校代码10530学号200911011491分类号TM273密级硕硕硕士士士士学学学学位位位位论论论论文文文文基于CANopenCANopen协议的主从站伺服CANopen协议的主从站伺服控制研究学学学学位位位位申申申申请请请请人人人人陈海燕指指指指导导导导教教教教师师师师易灵芝教授学学学学院院院院名名名名称称称称信息工程学院学学学学科科科科专专专专业业业业电力电子与电力传动研研研研究究究究方方方方向向向向电力电子装置与系统学位申请级别工学硕士二〇一二年五月二十五日ResearchofMaster-slaveSt

2、ationCommunicationBasedonCANopenProfileCandidateChenHai-yanSupervisorProf.YiLing-zhiCollegeCollegeofInformationEngineeringProgramPowerElectronicsandPowerDriveSpecializationPowerElectronicEquipmentandSystemDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDa

3、te2012.05.25湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学

4、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。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着交流伺服系统的数字化、智能化、网络化的发展趋势，现场总线技术在工业自动化领域得到了越来越多的应用，很多伺服驱动设备都具有各种现场总线通讯接口。本文在深入研究CAN总线及其应用层协议CANopen的基础上，将CANopen现场总线技术与交流伺服系统相结合，设计了基于CANopen协议的交流伺服数字通信接口，并完成了整个交流伺服驱动器

5、主站的开发。本文首先对CAN总线以及CANopen协议进行了研究，着重分析了CAN总线的特性和CANopen现场总线的协议内容。提出了一种基于CAN总线和USB的通讯互连方案，设计USB-CAN模块通过PC机上USB接口与PC机相连接，通过CAN_H和CAN_L两条信号线搭接到CAN总线上，使得PC机形成一个CAN智能节点，通过该模块可以实现底层设备与PC机之间的相互通信。选用USB控制芯片CY7C68013A和CAN控制器SJA1000，搭建硬件平台，并使用单片机开发工具KEILC对硬件平台进行了通信实验。同时，

6、本文对交流伺服驱动器从站的软件部分进行了设计，介绍了软件的总体结构和各模块的功能，并详细分析了CANopen从站的实现方法和关键技术，以及CANopen通信协议栈及伺服控制协议栈的实现方法。在完成整个系统的软硬件设计的基础上，本文搭建了一个具有CANopen现场总线通信功能的永磁同步电机伺服控制系统，利用PC机和USB-CAN接口卡作为主站，以交流伺服控制系统作为从站，对交流伺服驱动器主从站的CANopen通信、交流伺服的速度和位置控制等功能进行了测试，并达到了设计要求的效果。关键词：：：CANopen，现场总线控

7、制系统，DSP，交流伺服，永磁同步电机IAbstractWiththedevelopmenttrendofdigitization,intelligenceandnetworkingofACservosystemandmoreandmoreapplicationoffieldbustechnologyintheareaofindustrialautomation,manyservodriverequipmentshaveallkindsoffieldbuscommunicationinterface.Ontheba

8、sisofin-depthresearchofCANbusanditsapplicationlayerprotocol,unifiedtheCANopenfieldbustechnologyandtheACservomechanism,hasdesignedthefieldbusinterfaceofACservodigitalcommunicationco