伺服系統(tǒng)的EtherCAT主站研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題主要是對伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)在實(shí)時性控制與通信方面進(jìn)行的研究，這就要求提高控制系統(tǒng)實(shí)時性和通信的實(shí)時性。因此，為了能夠進(jìn)一步提高伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時性，本研究結(jié)合了Xenomai實(shí)時系統(tǒng)架構(gòu)與EtherCAT通信協(xié)議各自的優(yōu)點(diǎn)，通過基于Xenomai實(shí)時操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)EtherCAT協(xié)議下的通信，從而達(dá)到了進(jìn)一步縮短電機(jī)控制響應(yīng)周期的效果。
　　首先，課題研究對實(shí)時內(nèi)核系統(tǒng)的功能、特性等方面做一些綜合性類比分析，選擇出了較為合

2、理的實(shí)時內(nèi)核操作系統(tǒng)補(bǔ)丁Xenomai，并通過將實(shí)時系統(tǒng)實(shí)際搭建成功來驗(yàn)證其有效性。其次，課題研究對常用的一些工業(yè)總線系統(tǒng)做一些類比分析，主要在總線的作用原理以及實(shí)現(xiàn)方式等方面作比較詳細(xì)的分析，進(jìn)而從中選擇出相對較好的EtherCAT總線控制通信系統(tǒng)，并通過實(shí)際搭建實(shí)驗(yàn)平臺來進(jìn)行測試。最后，課題研究在測試時將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集，實(shí)時處理，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，但是由于對實(shí)時內(nèi)核數(shù)據(jù)采集并不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，因此要想進(jìn)行系統(tǒng)狀況測評

3、，就需要專門研究實(shí)時內(nèi)核中數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。本課題的重點(diǎn)在于將實(shí)時操作系統(tǒng)與工業(yè)總線控制系統(tǒng)相結(jié)合，并實(shí)際應(yīng)用于對產(chǎn)品的控制上，這就需要進(jìn)行仔細(xì)研究二者必要的接口API，并將二者進(jìn)行無縫結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時操作系統(tǒng)下的EtherCAT主戰(zhàn)控制系統(tǒng)。
　　綜上作述，本課題在對Linux和Windows各自下的幾類實(shí)時操作系統(tǒng)的實(shí)時性等特征做過分析之后，選擇強(qiáng)實(shí)時性能較好的基于Linux下的Xenomai實(shí)時操作系統(tǒng)，并在凌動i5工控板上