| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 工业以太网技术 | 第9-12页 |
| 1.2.1 工业以太网技术概述 | 第9-11页 |
| 1.2.2 工业以太网现状及发展趋势 | 第11-12页 |
| 1.3 网络化运动控制系统 | 第12-14页 |
| 1.3.1 网络化运动控制系统概述 | 第12页 |
| 1.3.2 基于EtherCAT网络的控制系统 | 第12-14页 |
| 第2章 基于EtherCAT的多轴运动控制系统总体方案设计 | 第14-20页 |
| 2.1 多轴运动控制系统的总体结构 | 第14-15页 |
| 2.2 EtherCAT主站方案 | 第15-16页 |
| 2.3 EtherCAT从站方案 | 第16-19页 |
| 2.3.1 EtherCAT从站控制器 | 第16-18页 |
| 2.3.2 EtherCAT从站微处理器 | 第18-19页 |
| 2.3.3 EtherCAT网络拓扑冗余功能 | 第19页 |
| 2.4 本章小结 | 第19-20页 |
| 第3章 EtherCAT伺服从站硬件设计与实现 | 第20-37页 |
| 3.1 EtherCAT伺服从站的整体硬件结构 | 第20页 |
| 3.2 EtherCAT从站通信接口设计 | 第20-26页 |
| 3.2.1 LAN9252供电电路设计 | 第21-22页 |
| 3.2.2 LAN9252复位引脚电路设计 | 第22页 |
| 3.2.3 LAN9252时钟电路设计 | 第22-23页 |
| 3.2.4 LAN9252硬件配置脚定义 | 第23-24页 |
| 3.2.5 LAN9252存储单元电路设计 | 第24页 |
| 3.2.6 PDI通信接口电路设计 | 第24-25页 |
| 3.2.7 网络通信接口电路设计 | 第25-26页 |
| 3.3 伺服驱动接口设计 | 第26-36页 |
| 3.3.1 伺服驱动电路整体结构 | 第26-27页 |
| 3.3.2 开关电源设计 | 第27-28页 |
| 3.3.3 功率驱动电路设计 | 第28-30页 |
| 3.3.4 光耦隔离电路设计 | 第30-32页 |
| 3.3.5 CPLD硬件保护电路设计 | 第32-33页 |
| 3.3.6 电流采样电路设计 | 第33-35页 |
| 3.3.7 人机交互接口设计 | 第35-36页 |
| 3.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 EtherCAT伺服从站软件设计与实现 | 第37-61页 |
| 4.1 EtherCAT通信原理与帧结构 | 第37-38页 |
| 4.2 EtherCAT伺服从站软件总体结构 | 第38-39页 |
| 4.3 EtherCAT伺服从站通信程序设计 | 第39-55页 |
| 4.3.1 EtherCAT从站通信程序总体框架 | 第39-40页 |
| 4.3.2 PDI通信接口程序设计 | 第40-45页 |
| 4.3.3 EtherCAT状态机 | 第45-47页 |
| 4.3.4 EtherCAT非周期性邮箱数据通信 | 第47-50页 |
| 4.3.5 EtherCAT周期性过程数据通信 | 第50-51页 |
| 4.3.6 EtherCAT应用层协议Cia402 | 第51-54页 |
| 4.3.7 EtherCAT从站设备描述文件的编写 | 第54-55页 |
| 4.4 伺服驱动软件设计 | 第55-60页 |
| 4.4.1 意法半导体的FOC固件库介绍 | 第55-56页 |
| 4.4.2 FOC函数库的配置与使用 | 第56-58页 |
| 4.4.3 FOC函数库的API函数接口 | 第58-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 系统测试与实验 | 第61-75页 |
| 5.1 伺服驱动系统测试 | 第61-67页 |
| 5.1.1 电机空载启动以及加速性能实验 | 第63-65页 |
| 5.1.2 电机动态加载实验 | 第65-67页 |
| 5.2 EtherCAT通信性能测试 | 第67-71页 |
| 5.3 多轴运动控制实验 | 第71-74页 |
| 5.3.1 实验平台搭建 | 第71-72页 |
| 5.3.2 主站控制程序编写 | 第72-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第6章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 研究工作总结 | 第75页 |
| 6.2 展望 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 致谢 | 第80-81页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第81页 |
