基于ethercat的多轴运动控制系统的研究与设计

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1、硕士学位论文论文题目：基于EtherCAT的多轴运动控制系统的研究与设计作者姓名金瑶指导教师徐建明学科专业控制工程培养类别全日制专业学位硕士所在学院信息工程学院提交日期2016年10月18日浙江工业大学硕士学位论文基于EtherCAT的多轴运动控制系统的研究与设计作者姓名：金瑶指导教师：徐建明浙江工业大学信息工程学院2016年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterDesignofMulti-axisMotionControlSystemsB

2、asedonEtherCATCandidate:JinYaoAdvisor:Prof.XuJianmingCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct.2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研巧成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使巧过的材料，均己在文中。对本文的研究作

3、出重要贡献的个人和集体明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。／／２作者签名：如屋；也命日期年月Ｉ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查闽和借阅本全部或部分内容编入有关数据库进行检人授权浙江工业大学可＾＜将本学位论文的レ。索，可ッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于一１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、保密□，在Ｈ年解密后适用本授权书。３、不保密ｌｉ／。＇＂”请

4、在上相应方框内打Ｖ（）／＜：＾１＾作者签名：日期：年月Ｉ日？／＜之导师签名日期：如／年月王日浙江工业大学硕士学位论文基于EtherCAT的多轴运动控制系统的研究与设计摘要近年来随着工业以太网技术的应用和推广，网络化运动控制系统开始迸发出强大的活力。本课题在对工业以太网和网络化控制发展现状进行研究的基础上，引入了当前工控领域新型的实时工业以太网EtherCAT，设计了以STM32为核心处理器和以LAN9252为协议栈芯片的具有EtherCAT通信功能的主从式多轴运动控制系统。在系统的硬件设计上，采用Microchip公司的LAN9252芯片

5、实现了EtherCAT通信的物理层和链路层，采用ST公司的STM32F407VGT6作为核心处理器，配合LAN9252实现EtherCAT通信的应用层，并且使用ST公司提供的FOC固件库结合仙童公司的SPM芯片搭建伺服驱动电路，从而实现了具有EtherCAT通信功能的伺服驱动器。再以该驱动器为EtherCAT从站，配一台PC机主站，搭建一主多从式多轴运动控制系统。在系统的软件设计上，首先设计LAN9252与STM32之间的PDI（过程数据接口）程序，再通过该接口实现了EtherCAT的邮箱和过程数据通信，进而编写应用层协议Cia402，并与ST的FOC

6、固件库对接，然后编写从站设备描述文件，配合PC机上的Twincat主站程序实现多轴运动控制。最后，在软硬件设计的基础上，采用三轴直角坐标系型机械手作为实验平台，实验结果表明所设计系统达到本课题预期要求，为进一步研究奠定良好的基础。关键词：STM32；LAN9252；EtherCAT；多轴运动控制；伺服驱动i浙江工业大学硕士学位论文DESIGNOFMULTI-AXISMOTIONCONTROLSYSTEMBASEDONETHERCATABSTRACTRecently,withtheapplicationandthepromotionofindustria

7、lEthernettechnologies,networkmotioncontrolsystemsbegintoburstoutofastrongvitality.First,EtherCAThasbeenintroducedintothispaperasanewreal-timeindustrialEthernetinthecurrentindustrialareas,basedontheresearchofthepresentdevelopmentofindustrialEthernetandnetworkcontrolsystems.Andthe

8、n,amaser-slavemulti-axismotioncontrolsystemwith