| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 运动控制系统的基本概念 | 第14页 |
| 1.3 实时工业以太网的比较 | 第14-16页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4.1 运动控制系统研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4.2 EtherCAT技术研究现状 | 第17-18页 |
| 1.5 课题来源与主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第二章 控制系统总体方案设计 | 第19-29页 |
| 2.1 EtherCAT总线技术 | 第19-23页 |
| 2.2 控制系统架构设计 | 第23-24页 |
| 2.3 控制系统设计指标 | 第24-25页 |
| 2.4 控制系统硬件方案设计 | 第25-27页 |
| 2.5 控制系统软件方案设计 | 第27-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 控制系统硬件设计与实现 | 第29-49页 |
| 3.1 主站硬件选型 | 第29-30页 |
| 3.2 运动控制器EtherCAT通信电路设计与实现 | 第30-36页 |
| 3.2.1 ESC芯片简介 | 第30-32页 |
| 3.2.2 数据链路层电路设计 | 第32-35页 |
| 3.2.3 物理层电路设计 | 第35-36页 |
| 3.3 运动控制器ARM控制电路设计与实现 | 第36-44页 |
| 3.3.1 ARM芯片简介 | 第37页 |
| 3.3.2 ARM芯片配置电路设计 | 第37-41页 |
| 3.3.3 FSMC总线电路设计 | 第41-42页 |
| 3.3.4 RS232通信电路设计 | 第42-43页 |
| 3.3.5 掉电保护电路设计 | 第43-44页 |
| 3.4 运动控制器伺服接口电路设计与实现 | 第44-46页 |
| 3.4.1 差分驱动电路设计 | 第45-46页 |
| 3.4.2 光耦隔离电路设计 | 第46页 |
| 3.5 电源电路设计与实现 | 第46-47页 |
| 3.6 多层PCB设计与实现 | 第47-48页 |
| 3.7 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 控制系统软件设计与实现 | 第49-71页 |
| 4.1 PC机软件设计 | 第49-62页 |
| 4.1.1 内核实时性改造原理 | 第49-50页 |
| 4.1.2 基于RTAI的Linux实时性改造 | 第50-53页 |
| 4.1.3 EtherCAT主站设计与实现 | 第53-55页 |
| 4.1.4 Linux CNC架构分析及配置 | 第55-58页 |
| 4.1.5 数控冲床控制界面设计 | 第58-62页 |
| 4.2 运动控制器软件设计 | 第62-70页 |
| 4.2.1 ARM主控制程序设计 | 第62-64页 |
| 4.2.2 从站EtherCAT通信程序设计 | 第64-65页 |
| 4.2.3 FSMC并行总线程序设计 | 第65-68页 |
| 4.2.4 加减速控制程序设计 | 第68-70页 |
| 4.3 本章小结 | 第70-71页 |
| 第五章 控制系统测试与结果分析 | 第71-78页 |
| 5.1 系统实验平台搭建 | 第71-72页 |
| 5.2 实验过程及结果分析 | 第72-75页 |
| 5.2.1 主从站基本通信测试 | 第72-73页 |
| 5.2.2 控制系统基本功能测试 | 第73页 |
| 5.2.3 二维伺服平台圆弧插补实验 | 第73-75页 |
| 5.2.4 多轴同步运动测试 | 第75页 |
| 5.3 LX230B型数控转塔冲床应用测试 | 第75-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 总结与展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第82-84页 |
| 致谢 | 第84页 |