| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 伺服系统的研究现状与发展趋势 | 第11-13页 |
| 1.3 工业以太网的研究现状和发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第14-16页 |
| 第2章 电机伺服系统的数学模型 | 第16-27页 |
| 2.1 永磁同步电机数学模型 | 第16-18页 |
| 2.1.1 坐标变换 | 第16-17页 |
| 2.1.2 旋转坐标系下的PMSM的数学模型 | 第17-18页 |
| 2.2 伺服系统机械参数的辨识原理 | 第18-26页 |
| 2.2.1 基于周期信号积分辨识法的转动惯量与摩擦系数的辨识 | 第19-20页 |
| 2.2.2 伺服系统转动惯量与摩擦系数辨识实验结果与分析 | 第20-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 伺服驱动器硬件设计 | 第27-43页 |
| 3.1 伺服驱动器硬件系统总体结构图 | 第27页 |
| 3.2 系统控制电路设计 | 第27-31页 |
| 3.2.1 STM32核心电路设计 | 第28-29页 |
| 3.2.2 编码器反馈电路设计 | 第29页 |
| 3.2.3 数字I/O控制电路 | 第29-30页 |
| 3.2.4 驱动器掉电数据保存电路 | 第30-31页 |
| 3.2.5 人机交互接口电路设计 | 第31页 |
| 3.3 系统驱动电路设计 | 第31-38页 |
| 3.3.1 开关电源电路设计 | 第31-32页 |
| 3.3.2 整流电路设计 | 第32-33页 |
| 3.3.3 IPM驱动电路及保护电路设计 | 第33-36页 |
| 3.3.4 电流检测电路设计 | 第36-37页 |
| 3.3.5 母线电压检测电路设计 | 第37-38页 |
| 3.3.6 制动电路设计 | 第38页 |
| 3.4 以太网通讯接口电路设计 | 第38-42页 |
| 3.3.1 LAN9252供电电路设计 | 第38-39页 |
| 3.3.2 LAN9252复位电路、时钟电路的设计 | 第39-40页 |
| 3.3.3 LAN9252存储单元电路设计 | 第40页 |
| 3.3.5 LAN9252网络通信接口电路设计 | 第40-41页 |
| 3.3.6 LAN9252与STM32通信接口电路设计 | 第41-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 伺服系统的软件设计与实现 | 第43-63页 |
| 4.1 软件系统总体结构设计 | 第43-44页 |
| 4.2 伺服驱动程序设计 | 第44-56页 |
| 4.2.1 电流环调节器设计 | 第45-46页 |
| 4.2.2 速度环调节器设计 | 第46-47页 |
| 4.2.3 位置环调节器设计 | 第47-48页 |
| 4.2.4 电机转速计算程序设计 | 第48-50页 |
| 4.2.5 伺服驱动器掉电转子位置信息保存 | 第50-52页 |
| 4.2.6 获取转子初始位置程序设计 | 第52-53页 |
| 4.2.7 负载估计及负载前馈补偿程序设计 | 第53-56页 |
| 4.3 EtherCAT伺服驱动器通信程序设计 | 第56-62页 |
| 4.3.1 EtherCAT伺服驱动器通信过程总体框架 | 第56-57页 |
| 4.3.2 PDI通信接口程序设计 | 第57-59页 |
| 4.3.3 EtherCAT通信模式 | 第59-60页 |
| 4.3.4 EtherCAT状态机和通信初始换 | 第60-61页 |
| 4.3.5 EtherCAT应用层协议Cia402 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 伺服控制系统测试与分析 | 第63-75页 |
| 5.1 伺服驱动系统测试 | 第63-69页 |
| 5.1.1 伺服驱动器制作与调试 | 第63-65页 |
| 5.1.2 电流环控制实验 | 第65-66页 |
| 5.1.3 速度环控制实验 | 第66-68页 |
| 5.1.4 电机负载转矩估计及动态加载实验 | 第68-69页 |
| 5.2 EtherCAT通信性能测试 | 第69-74页 |
| 5.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 第6章 总结与展望 | 第75-76页 |
| 6.1 研究工作总结 | 第75页 |
| 6.2 展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第80页 |
