论文摘要
随着现代制造产业的迅猛发展,在同一系统中要求实现多轴同步控制的情况越来越多,对控制的实时性、控制精度要求越来越高。而CAN总线技术由于其高速、良好的互用性、可靠的性能等优点得到了广泛应用。多轴同步控制技术是圆网印花机控制系统的关键技术,本文以“基于CAN总线的印花控制系统”课题为背景,将视觉同步技术和CAN总线技术引入同步控制系统中,实现高速高精度的同步控制,与原有系统相比较,提高了控制精度,同时具备较高的稳定性、实时性和可扩展性。本文首先概述了现场总线技术、多轴同步控制的研究现状和应用情况,并简要介绍了课题背景。对本文的控制对象-圆网印花机的工作原理进行了说明,在介绍原有控制系统结构和同步方案的基础上,提出了基于视觉同步技术和CAN总线技术的新的控制方案,并从控制理论角度上对比新旧方案的优缺点。文中介绍了方案实现中核心器件的选型依据,论述了主控板、伺服板、对花板等板卡的硬件结构和具体功能的实现。着重介绍了基于DSP内嵌CAN控制器和基于SJA1000两种CAN节点的硬件设计细节。为实现可靠的CAN总线通讯,给出了CAN节点的驱动程序的实现方法,并面向控制对象分析了应用层协议的设计过程,对软件的优化和可靠性设计进行了讨论。针对引入CAN总线可能带来的时延,本文从CAN总线通讯的各个过程,分析了时延的情况,并对其可能给控制系统性能带来的影响进行了探讨。文章的最后,对在本课题中所进行的工作以及本文的内容进行了总结。同时提出了对系统进行优化改进的设计方案。