基于can总线的运动控制系统

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1、分类号：密级：公开学号：6720100339单位代码：10407硕士学位论文论文题目:基于CAN总线的运动控制系统研究方向工业自动化装备系统研究专业名称控制工程研究生姓名贾利东导师姓名、职称王祖麟(教授)2012年3月20日江西·赣州摘要近代自动控制领域中运动控制器是一项核心技术，它可以称得上是多学科融合的领域。作为现代流水线制造生产系统中的一个核心组成部分，现在已经是中国高科技领域中发展最快的技术之一了。所谓运动控制器是一种能够按照先前编好的程序控制电机完成对物料的配送和安放等操作，可以取代部分重复的人类劳动。好的运动控制器可以完成很多复杂的运动过程甚至可以超过人关节的运动

2、自由度。本课题所研究的运动控制器是主要用于流水线生产上要求位置控制精度高的设备中的。该运动控制器可以按照事先给定的编程控制电机的运行从而到达按照要求的路线和速度运行。同时通过CAN总线的传输来协调各部分的运动状态。本论文中的主要工作涉及以下方面：（1）以位置的增量和具体速度要求和运动轨迹模式为研究对象，进行了以Cortex-M3为主控制器的嵌入式系统硬软件平台的设计，这个设计中主要包括了Cortex-M3与驱动电路、LCD显示电路、按键扫描电路等的接口设计，其中核心部分就是控制器对电机的运动的控制以及优化。（2Cortex-M3中设计分为：主程序模块、按键扫描和液晶显示任务模

3、块、CAN总线传输模块、驱动电路模块，通过这些模块完成运动控制器需要的目标动作。（3）该设计中应用了模糊自适应增量式PID控制算法，用于控制和调节电机的位置增量控制从而达到梯形轨迹规划的效果，通过模糊自适应PID算法可以很好规划每一个位置增量，设计中运用了步进电机的细分电路，使得电机在低频阶段也能稳定的工作，同时还可以增加电机步矩的精度，提高了应用层次。在论文的最后，给予了简要的总结和展望。关键词：Cortex-M3；嵌入式系统；模糊自适应PID算法；速度轨迹规划；CAN总线数据传输。IAbstractMotioncontrollerisacoretechnologyinth

4、efieldofmodernautomaticcontrol,itcanbecalledmulti-subjectsamalgamationofthefield.AsamodernassemblylineproductionsystemofacorecomponentofChina'shigh-techindustriesisnowinoneofthefastestgrowingtechnology.Theso-calledmotioncontrollercanbeprogrammedbythisprogramcontrolmotorfinishtomaterialdistr

5、ibutionandconditionandoperation,canreplacepartofrepeatedhumanlabor.Goodmotioncontrollercandoalotofsportscomplexprocesscanevenmorethanoneofthejointmotionfreedom.Thesubjectofthemotioncontrollerismainlyusedintheproductionlineofhigh accuracypositioncontrolrequirementsoftheequipment.Thiscontroll

6、ercanbeina givencontroltheoperationofthemotorandprogrammingtoaccordingtotherequest oftherouteandspeed.AtthesametimethroughtheCANbustransmissionto coordinateeachpartofmotion.Thispapermainlyinvolvesthefollowingaspectsofwork:(1)thelocationoftheincrementandspecificspeedrequirementsandtrajectory

7、 modelastheobjectofresearch,theCortex-M3togiveprioritytotheembedded systemcontrollerhardwareandsoftwareplatformdesign,thedesignofthemain includingCortex-M3anddrivecircuit,LCDdisplaycircuit,suchasbuttonsscanning circuitofinterfacedesign,whichisthecorepart