基于can总线分布式多轴运动控制系统通信系统设计和实现的论文

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1、北京邮电大学硕士研究生学位论文摘要基于CAN总线的分布式多轴运动控制系统通信系统设计与实现摘要现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线的出现，标志着工业控制技术领域一个新时代的开始。CAN总线(ControllerAreaNetwork，控制器局域网)是现场总线的一种，它是有效支持分布式控制或实时控制的总线式串行通信网络。与其他现场总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。本文首先对CAN总线进行了介绍，说明了其

2、技术特征和相关协议标准。针对基于CAN总线的分布式多轴运动控制系统的通信系统，作者进行了需求分析和总体设计。总体设计的内容包括：系统网络拓扑结构、通信系统的硬件结构和软件结构。在总体设计中的工作重点是对CAN节点的设计和实现。CAN节点的硬件结构，是由主控制器、CAN控制器和CAN收发器组成。针对CAN节点的软件结构，本文提出了相应的通信软件模型，这也是本文的重点所在。通信软件模型包括应用层协议模块、基本通信模块和运动控制应用模块。其中，应用层协议模块包括消息标识符的分配、数据域信息格式、数据交换方式和报文滤波机制等内容；基本通信模

3、块包括CAN控制器的初始化、报文接收、报文发送、错误处理和中断服务程序等内容；运动控制应用模块包括输出控制命令和输入状态信息等内容。作者完成了相关的软件开发工作，并设计了相关的测试用例。最后，在系统仿真测试平台上，进行了基本通信能力的测试。结果表明，该通信系统初步实现了设计需求。关键词CAN总线运动控制通信系统北京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACTDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHECOM[mJ]NICATIONSYSTEMFORTHEDISTRIBUTEDMULTI．AⅪSMOTIONCONTROLSY

4、STEMBASEDONCANBUSABSTRACTFieldbusisusedintheworkfieldandcommittedtorealizethedualserialmulti-nodedigitalcommunicationschemebetweenthecomputermeasurementandcontroldevices．ItiSalsocalledanopen．digitalandmulti．nodecommunicationcontrolnetworkatlowlevel．Theemergenceoffieldb

5、uswasastartoftheneweraintheindustrialcontroltechnologyfield．CAN，ControllerAreaNetwork，iSamemberofthefieldbusfamily．ItiSabus-basedserialcommunicationnetworkwhichcanefficientlysupportthedistributedcontrolorreal—timecontrolsystem．Comparingwith0也erfieldbuses．CANhasmuchreli

6、able，real—timeandflexibledatacommunicationcapabilities．Firstly,theauthorgivesabriefintroductiontotheCANfieldbusandexplainsitstechnologicalfeaturesandprotocolstandards．Astothecommunicationsystemforthedistributedmulti．axismotioncontTolsystembasedonCANbus，theauthoranalyze

7、stherequirementsofthesystemandmakestheoveralldesignforit．Themainitemsoftheoveralldesignarenetworktopologyofthecommunicationsystem，thehardwarestructureandsoftwarestructureofthecommunicationsystem．ThekeypointoftheoveralldesignisfocusedonthedesignandimplementationfortheCA

8、Nnodes．ThehardwarestructureoftheCANnodeiSmadeupofmicrocontrollerunit，CANcontrollerandCANreceiver／sender．Regardingthes