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基于网络的造波机运动控制系统研究

徐福荣  
【摘要】: 在实验水池中模拟海上多向不规则波浪的随机运动现象,进而研究波浪对海洋工程与港口建筑物的作用,可为工程设计与科学实验提供可靠的依据。因此,研制多向不规则波造波机具有重要意义。 本文介绍了造波机研制技术的现状与发展趋势。接着对运动控制系统及其关键技术做了深入研究,比较目前国内外主流运动控制器的特点及其发展趋势,重点研究基于SynqNet的ZMP运动控制器。接着着重介绍了高性能运动控制网络SynqNet的基本特性和优点。 结合项目的要求和特点,选定最佳造波方式并对其原理作了简单阐述。设计出整个造波机控制系统为1台上位机控制5台下位机,每台下位机内嵌一个基于SynqNet的ZMP运动控制器,每个ZMP运动控制器控制32套电动缸的形式,并对各组成部分进行了选型。接着对所设计出来的系统各组成部分进行了详细的论述。 最后,在软件的设计与实现一章中阐述了上位机及下位机控制软件设计,并详细介绍了采用基于CSocket类编制网络通讯软件的方法,给出了实现上位机与下位机之间的数据传输和上位机对下位机的控制的编程实例。 通过研制大型多向不规则波造波机控制系统,阐述了运用运动控制器ZMP和高性能运动网络SynqNet在造波机控制系统中的应用。利用运动控制器ZMP的特点和SynqNet的优点,研制出伺服电机控制的高性能,高同步精度,布线简单的大型多向造汲机系统,填补了国内在该领域的空白。


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