本文關鍵詞：CAN總線技術在電機控制系統(tǒng)中的應用研究

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【摘要】：隨著計算機網絡技術和芯片技術的發(fā)展以及控制芯片性能的較大提高，以現場總線為代表的控制網絡技術在工業(yè)控制中占據著不可缺少的位置。CAN總線作為近年來非常流行的幾種現場總線之一，在眾多工業(yè)領域中得到了廣泛應用。在電機控制方面，控制方法及所用芯片的種類都是多種多樣的，數字信號處理器與電機相結合已成為控制領域的主流趨勢，這種結合方式實現了電機的數字化控制，已成為控制領域研究的熱點之一。 針對工業(yè)領域中需要對多臺電機控制的情況，本文設計并實現一種基于CAN總線的多電機控制系統(tǒng)。全文從硬件和軟件兩部分入手，對整個系統(tǒng)進行了分析與設計。首先，通過分析CAN總線的一般結構，給出系統(tǒng)的整體設計框圖，設計USB-CAN轉換器和CAN節(jié)點的硬件電路。其中下位機電機控制芯片選用TMS320F2812型號的數字信號處理器（DSP），研究其增強型CAN模塊與外圍電路。 軟件方面，在CAN總線CAN2.0B協(xié)議的基礎上，確定適合本系統(tǒng)的報文幀格式和報文濾波機制，并制定CAN總線的應用層協(xié)議，給出上位機主要函數的定義以及報文發(fā)送和接收流程，通過分析ADC模塊的采樣過程，設計出適合本系統(tǒng)的ADC模塊設置。本文特別給出應用于矢量控制中的旋轉角度模塊的計算方法。在最后，選用Delphi軟件設計上位機人機交互界面，操作面板包含轉速設置，電機的采樣數據等，其中為避免因多臺電機同時起動的起動電流過大問題而設計的電機延時起動功能是設計的一大特點。 為方便驗證系統(tǒng)設計的可行性，本文以3臺永磁同步電機作為被控對象，，在實驗室現有條件下，分別進行單機測試和多機測試。一方面可以對電機轉速進行控制，同時可以使電機進行加速減速和正轉反轉操作，一方面可以采集電機的運行參數。本文設計的多電機延時起動功能簡單易行，適用于大型工業(yè)控制場所。
【關鍵詞】：CAN總線 電機控制 數字信號處理器 Delphi
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM301.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題的背景及意義9
• 1.2 電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢9-10
• 1.3 現場總線概述10-12
• 1.3.1 現場總線的特點10-11
• 1.3.2 幾種常見的現場總線11-12
• 1.3.3 CAN 總線的發(fā)展和現狀12
• 1.4 論文的研究內容及結構安排12-14
• 第2章 CAN 總線及其通信技術14-18
• 2.1 CAN 總線協(xié)議的結構模型14-15
• 2.2 CAN 總線的通信方式15-16
• 2.3 CAN 總線特點16-17
• 2.4 CAN 總線的拓撲結構17
• 2.5 CAN 總線的傳輸介質17
• 2.6 本章小結17-18
• 第3章 基于 CAN 總線的多電機控制系統(tǒng)的硬件設計18-29
• 3.1 系統(tǒng)總體結構18-19
• 3.2 系統(tǒng)上位機 CAN 轉換器的硬件設計19-21
• 3.3 下位機電機控制系統(tǒng)的硬件設計21-28
• 3.3.1 DSP 外圍電路設計22-23
• 3.3.2 數據采集電路設計23-26
• 3.3.3 增強型控制器局域網接口 eCAN26-27
• 3.3.4 CAN 總線接口電路設計27-28
• 3.4 本章小結28-29
• 第4章 基于 CAN 總線的多電機控制系統(tǒng)的軟件設計29-47
• 4.1 CAN 總線應用層協(xié)議設定29-32
• 4.1.1 CAN 協(xié)議的設置29-31
• 4.1.2 報文濾波機制31-32
• 4.2 數據采集的實現32-37
• 4.2.1 ADC 模塊工作原理32-33
• 4.2.2 ADC 的時鐘控制33-34
• 4.2.3 ADC 模塊采樣34-37
• 4.3 CAN 軟件設計37-40
• 4.3.1 CAN 通信模塊的初始化37-39
• 4.3.2 報文的接收與發(fā)送39-40
• 4.4 系統(tǒng)上位機人機交互功能設計40-45
• 4.4.1 報文的函數說明41-42
• 4.4.2 報文的發(fā)送與接收42-45
• 4.5 電機控制方式45-46
• 4.6 本章小結46-47
• 第5章 系統(tǒng)試驗測試及分析47-53
• 5.1 單機測試47-48
• 5.2 多機同步測試48-50
• 5.3 多機延時控制測試50-52
• 5.4 本章小結52-53
• 第6章 結論53-55
• 參考文獻55-58
• 在學研究成果58-59
• 致謝59

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：666099