| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 目录 | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第9-11页 |
| 1.3 研究目的和研究内容 | 第11页 |
| 1.4 本文组织结构 | 第11-13页 |
| 第二章 机器人控制网络协议选择 | 第13-24页 |
| 2.1 六种实时以太网原理介绍 | 第13-18页 |
| 2.1.1 EPA | 第13-14页 |
| 2.1.2 Ethernet/IP | 第14-15页 |
| 2.1.3 Ethernet Powerlink | 第15-16页 |
| 2.1.4 PROFINET | 第16页 |
| 2.1.5 MODBUS-IDA | 第16-17页 |
| 2.1.6 EtherCAT | 第17-18页 |
| 2.2 EtherCAT 协议介绍 | 第18-22页 |
| 2.2.1 EtherCAT 数据帧结构 | 第18-20页 |
| 2.2.2 EtherCAT 报文寻址 | 第20-21页 |
| 2.2.3 EtherCAT 读写服务 | 第21-22页 |
| 2.3 实时以太网协议分析与选择 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 基于 EtherCAT 的机器人伺服系统总体设计 | 第24-28页 |
| 3.1 机器人伺服系统总体架构 | 第24页 |
| 3.2 基于 EtherCAT 的机器人控制协议设计 | 第24-27页 |
| 3.2.1 邮箱协议 | 第24-27页 |
| 3.2.2 过程数据通讯 | 第27页 |
| 3.3 本章小结 | 第27-28页 |
| 第四章 基于 EtherCAT 的机器人伺服控制器 | 第28-44页 |
| 4.1 伺服控制器总体框架设计 | 第28-30页 |
| 4.1.1 硬件框架 | 第28页 |
| 4.1.2 软件框架 | 第28-29页 |
| 4.1.3 软件开发环境 | 第29-30页 |
| 4.2 硬件设备介绍 | 第30-33页 |
| 4.2.1 STM32 介绍 | 第30-31页 |
| 4.2.2 COMX 介绍 | 第31-33页 |
| 4.3 COMX 通讯模块设计与实现 | 第33-40页 |
| 4.3.1 FSMC 接口设计与配置 | 第33-35页 |
| 4.3.2 COMX 驱动执行流程 | 第35-36页 |
| 4.3.3 COMX 初始化配置 | 第36-38页 |
| 4.3.4 COMX 读写操作实现 | 第38-40页 |
| 4.4 SR518 舵机控制实现 | 第40-42页 |
| 4.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第五章 基于 EtherCAT 的机器人伺服主控系统 | 第44-55页 |
| 5.1 机器人主控系统架构 | 第44页 |
| 5.2 RTAI 实时模块 | 第44-46页 |
| 5.2.1 RTAI 介绍 | 第44-45页 |
| 5.2.2 LXRT 用户空间程序开发 | 第45-46页 |
| 5.3 基于 EtherCAT 的机器人控制协议实现 | 第46-49页 |
| 5.3.1 SOEM 协议栈介绍 | 第46-47页 |
| 5.3.2 机器人控制协议扩展实现 | 第47-49页 |
| 5.4 PID 控制模块设计与实现 | 第49-51页 |
| 5.4.1 网络闭环控制模型 | 第49页 |
| 5.4.2 数字 PID 算法原理 | 第49-50页 |
| 5.4.3 电机控制函数 | 第50-51页 |
| 5.5 主站 DEMO 软件设计 | 第51-54页 |
| 5.5.1 软件框架 | 第51页 |
| 5.5.2 软件静态模型 | 第51-52页 |
| 5.5.3 PIDctl_thread 线程的具体实现 | 第52-53页 |
| 5.5.4 SOEM 协议栈的使用 | 第53-54页 |
| 5.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第六章 实验与分析 | 第55-62页 |
| 6.1 实验方案及设备 | 第55-57页 |
| 6.1.1 实验设备介绍 | 第55页 |
| 6.1.2 netANALYZER 介绍 | 第55-56页 |
| 6.1.3 实验方案 | 第56-57页 |
| 6.2 总线测试及分析 | 第57-61页 |
| 6.2.1 设备通讯调试 | 第57-59页 |
| 6.2.2 总线性能测试 | 第59-61页 |
| 6.3 本章小结 | 第61-62页 |
| 第七章 总结与展望 | 第62-64页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第62页 |
| 7.2 研究方向展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文及科研课题 | 第68-73页 |
