EtherCAT总线式多轴运动控制器开发
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 运动控制器概述 | 第10-12页 |
| 1.2.1 运动控制器概念 | 第10-11页 |
| 1.2.2 运动控制器国内外发展现状 | 第11-12页 |
| 1.3 工业以太网技术 | 第12-14页 |
| 1.3.1 工业以太网技术发展现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 EtherCAT技术研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4 课题来源以及研究内容 | 第14页 |
| 1.5 本章小结 | 第14-15页 |
| 第二章 运动控制器总体设计方案 | 第15-26页 |
| 2.1 EtherCAT协议及相关理论 | 第15-19页 |
| 2.1.1 EtherCAT简介 | 第15页 |
| 2.1.2 EtherCAT拓扑结构 | 第15-16页 |
| 2.1.3 EtherCAT数据帧结构 | 第16-17页 |
| 2.1.4 EtherCAT主站寻址方式 | 第17-18页 |
| 2.1.5 EtherCAT从站数据传输 | 第18-19页 |
| 2.2 运动控制器工作原理以及总体方案 | 第19-21页 |
| 2.2.1 运动控制器方案选型 | 第19-20页 |
| 2.2.2 运动控制器的功能指标 | 第20-21页 |
| 2.3 运动控制器架构设计 | 第21-24页 |
| 2.3.1 EtherCAT从站控制器芯片选型 | 第21-22页 |
| 2.3.2 主要芯片选型 | 第22-24页 |
| 2.4 运动控制器设计流程 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 运动控制器硬件设计 | 第26-44页 |
| 3.1 EtherCAT通信电路设计 | 第26-30页 |
| 3.1.1 数据链路层电路设计 | 第27-29页 |
| 3.1.2 物理层电路设计 | 第29-30页 |
| 3.2 ARM模块电路设计 | 第30-36页 |
| 3.2.1 ARM芯片配置电路 | 第31-32页 |
| 3.2.2 JTAG调试接口 | 第32-33页 |
| 3.2.3 RS232串口 | 第33-34页 |
| 3.2.4 存储模块电路 | 第34-35页 |
| 3.2.5 EtherCAT接口电路 | 第35-36页 |
| 3.3 FPGA模块电路设计 | 第36-40页 |
| 3.3.1 配置电路 | 第36-37页 |
| 3.3.2 JTAG调试与AS配置电路 | 第37-38页 |
| 3.3.3 脉冲输出模块 | 第38-39页 |
| 3.3.4 通用I/O接口电路 | 第39页 |
| 3.3.5 编码器输入模块 | 第39-40页 |
| 3.4 双核通信电路 | 第40-41页 |
| 3.5 系统电源设计 | 第41-42页 |
| 3.6 PCB板设计 | 第42-43页 |
| 3.7 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 软件系统设计 | 第44-63页 |
| 4.1 控制系统软件解决方案 | 第44-45页 |
| 4.2 上位机软件设计 | 第45-47页 |
| 4.2.1 EtherCAT主站设计 | 第45-47页 |
| 4.2.2 测试软件设计 | 第47页 |
| 4.3 ARM软件设计 | 第47-54页 |
| 4.3.1 操作系统与主函数 | 第48-50页 |
| 4.3.2 从站EtherCAT总线通信程序 | 第50-52页 |
| 4.3.3 运动指令控制程序 | 第52-54页 |
| 4.4 FPGA软件设计 | 第54-62页 |
| 4.4.1 数字积分法基本原理 | 第54-56页 |
| 4.4.2 DDA插补程序 | 第56-60页 |
| 4.4.3 运动规划程序 | 第60-61页 |
| 4.4.4 点位控制程序 | 第61-62页 |
| 4.4.5 FPGA程序顶层设计 | 第62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 运动控制器功能测试 | 第63-74页 |
| 5.1 测试平台搭建 | 第63-65页 |
| 5.1.1 电机和驱动器介绍 | 第63-64页 |
| 5.1.2 平台搭建 | 第64-65页 |
| 5.2 运动控制器功能测试与分析 | 第65-73页 |
| 5.2.1 EtherCAT总线通信实验 | 第66-67页 |
| 5.2.2 单轴点位控制实验 | 第67-69页 |
| 5.2.3 四轴运动控制实验 | 第69-70页 |
| 5.2.4 速度规划实验 | 第70-71页 |
| 5.2.5 插补实验 | 第71-73页 |
| 5.3 本章小结 | 第73-74页 |
| 结论与展望 | 第74-76页 |
| 结论 | 第74-75页 |
| 展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 在学期间的研究成果 | 第79-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
