基于CAN总线的智能车伺服控制系统.pdf

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1、2013年第32卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)99基于CAN总线的智能车伺服控制系统李冀辰，高凤岐，王广龙，乔中涛(军械工程学院纳米技术与微系统实验室，河北石家庄050003)摘要：在现代战争条件下，智能车在危险条件下代替人工进行自主作业，能够极大地减小人员伤亡风险。设计了一种基于CAN总线的智能车电机伺服控制系统，介绍了CAN总线技术的原理和功能模块，分析了DSP电机控制模块。给出了软件设计方法，实现了上位机对电机动作的实时精确控制。远程操作人员

2、可通过GUI界面实时掌握电机运转情况，实现智能车运动状态的全方位监控。系统在某智能车上运行良好，电机在复杂环境下能够正常动作，具有较高的实用价值。关键词：CAN现场总线；伺服控制；直流无刷电机中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1000--9787(2013)05-0099--03ServocontrolsystemofintelligentcarbasedonCANbusLIJi-chen，GAOFeng—qi，WANGGuang—long，QIAOZhong—tao(LaboratoryofNanot

3、echnologyandMicrosystem，MechanicalEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：Inmodernwarfare。intelligentcarconductautonomousoperationsinsteadofhumaninhazardOUSconditions，greatlyreducingtheriskofcasualties．anintelligentCarmotorseivocontrolsystembasedo

4、nCANbusisdesigned，CANbustechnologyprinciple，andfunctionmodulesareintroduced，andDSPmotorcontrolmoduleisanalyzed．Softwaredesignmethodsaregiven，achievingtheuppercomputerreal-timeprecisecontrolonmotoractions．Remoteoperatorcanreal—timemastermotorworkthroughGUIinter

5、face，Omni-directionalcontrolofintelligentCarmotionisachieved．Thesystemrunswellonalintelligentear，motorCanoperatenormallyincomplexenvironment，whichhashJighpracticalvalue．Keywords：CANfieldbus；servocontrol；brushlessDC(BLDC)motor0引言活和方便，能更好地应用在各种分布式的控制系统中j。伺服控制一直是

6、研究的热点，但有许多技术问题仍需1系统结构与工作原理研究，比如：应用于高精度跟踪领域的无刷直流电动机伺服基于DSP和CAN总线的智能车电机伺服系统由上位控制技术和微电机的多功能模块化问题J。这些问题在机、USB—CAN转换模块、CAN总线、DSP驱动器和直流无刷对智能车控制等方面的工程应用上产生很大障碍。(BLDC)电机组成。总线系统通常由上位机和伺服驱动器智能车方便在危险有害环境下作业，在军事上的应用构成，而本文的系统中挂有多个节点，每个节点有固定的日趋广泛，可以携带爆破装置摧毁重要目标，可以安全有效ID，各个节

7、点通过DSP收发和处理数据。USB．CAN转换模地排爆，完成核废料处理等任务。为满足智能车控制的实块实现上位机与CAN总线之间的通信，通过上位机进行监时性和多电机控制的协调性需求，本文提出了一种基于控，可以方便对各个节点控制和管理，完成对BLDC电机的CAN总线的以DSP为核心的智能车电机伺服控制系统。复杂控制。CAN系统结构如图1所示。CAN总线是一种多主方式串行通信协议，具有较高的通信2系统硬件设计速率，使用差分电压进行传送，具有较强的抗电磁干扰能基于CAN总线的BLDC电机伺服系统采用模块化设力，广泛应用于各

8、种控制系统中。结合DSP技术能实现计方法，由CAN通信模块、智能功率模块(IPM)、电源模对某智能车的运动控制和反馈测量等功能，利用CAN总线块、光耦隔离模块、电流和电压检测模块、保护电路模块、完成指令和参数的传输，同时DSP高速处理节点反馈的数DSP控制模块及外围电路模块组成。DSP控制和CAN通据，使得伺服控制系统完成复杂的运动控制，使用更加灵信是系统的