基于并行总线的多轴同步控制及其应用研究

论文摘要

多轴同步控制在当今工业现场有着极为广泛的应用,随着控制对象变得越来越复杂以及人们对生产要求的不断提高,同步控制的实时性、稳定性以及高控制精度再次成为多轴同步控制研究的轴心。基于机械传动的传统多轴同步控制系统结构复杂、控制精度低、抗干扰能力不足,已无法满足当前工业应用要求。借助于传统多轴同步控制理论,本文从实践的角度出发,结合多轴传动控制机理,提出了较以往多轴同步控制更为有效地控制方案:改进的并行总线传输及灵活性脉冲补偿控制。研究以控制理论为基础,更加偏重于工业实际控制。文章分别从理论研究和系统实现两个方面对多轴同步控制的研究工作进行了详细论述,并从二者互为补充的角度进行了整体总结。理论研究着重探讨多轴同步控制中的脉冲补偿控制机制、所要解决的关键问题以及相应同步控制算法的实现,同时分析论述了控制的网络化和实时性。系统实现分别从硬件和软件两个方面阐述了系统的整体功能架构,重点论述了系统整体控制方案设计、主要功能模块的实现以及各功能节点的工作原理。本研究成果在某一圆网印花多轴同步控制系统中得到成功运用,理论研究中涉及到的关键技术以及解决问题的方法在系统的具体实现过程中均发挥了重要作用,实现了控制在理论和实践上的统一,保证了控制系统的实时、稳定和高控制精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 多轴同步控制技术概述
• 1.2 并行总线技术
• 1.3 现场总线技术
• 1.4 课题的提出、目的及意义
• 1.5 本文主要内容
• 2 多轴同步方案设计
• 2.1 同步控制需要解决的问题
• 2.2 多轴同步控制方案概述
• 2.3 基于周期测速的同步控制脉冲补偿
• 2.4 系统总体方案设计
• 2.5 网络化分析
• 2.6 通信实时性分析
• 2.7 本章小结
• 3 多轴同步系统实现
• 3.1 应用系统简介
• 3.2 主要芯片选型
• 3.3 主控制板电路设计
• 3.4 圆网控制板电路设计
• 3.5 速度控制板电路设计
• 3.6 系统软件开发环境
• 3.7 主要软件设计
• 3.8 本章小结
• 4 总结和展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献