收藏本站
《南京航空航天大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向运动控制的实时同步以太网研究

李英  
【摘要】: 运动控制技术与网络技术相结合代表着未来运动控制的发展方向。为实现高速高精度平稳运动控制,运动控制网络将进一步向速度更快、抖动更小、容错性更好、传输距离更远和可靠性更高的方向发展。商用以太网以其高速度、低成本、技术成熟等显著特点,在运动控制中有着广阔的应用前景。为此,本文对基于以太网的运动控制网络展开系统研究,并提出了一种基于标准以太网技术的面向运动控制的实时同步以太网。 首先研究了运动控制网络的需求和标准以太网用于运动控制的缺点,分析了几种常用工业以太网的实时同步性解决方案及其不足,提出一种基于标准以太网技术的实时同步运动控制网络解决方案。 根据ISO/OSI七层模型,建立了实时同步以太网的通信模型,给出了网络拓扑结构。将实时通信和时间同步统一考虑,研究了实时同步以太网实时通信和节点同步的实现方法。在参考以太网帧格式和工业机械电气设备控制与驱动装置实时串行通讯标准的基础上,制定了实时同步以太网的报文结构,规划设计了网络通信时序,并研究了非周期数据的传输机制。 结合基于实时同步以太网的电机运动控制卡的设计,论述了实时同步以太网系统中智能网络节点的开发方法,详细介绍了以太网通信模块和电机运动控制模块的电路设计。 最后,初步完成了实验平台软件开发,包括上位机网络通信程序和电机运动控制卡的DSP软件。经过实验测试和分析,网络性能可以达到预期要求,验证了该实时同步以太网的可行性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273.5

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨茂;面向运动控制的实时以太网研究与开发[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩壮志,李伟,王田苗,王守杰;光电码盘四倍频分析[J];电子技术应用;2000年12期
2 ;EtherNet/IP——唯一兼容于IEEE 802.3标准和TCP/IP协议的高性能I/O及运动控制网络[J];国内外机电一体化技术;2006年06期
3 ;EtherCAT——技术介绍及发展概貌[J];国内外机电一体化技术;2006年06期
4 阮於东;;IEEE1588和高精度时间同步的方法[J];国内外机电一体化技术;2006年06期
5 伯纳德·施耐德;彼得·陆茨;王锡俊;;用于精确运动和安全定时的实时以太网——SERCOS Ⅲ[J];国内外机电一体化技术;2008年02期
6 黄云水,冯玉光;IEEE1588精密时钟同步分析[J];国外电子测量技术;2005年09期
7 曹永芹;单传东;翟诺;赵琳;;新一代工业自动化通讯标准——PROFInet[J];电脑与电信;2008年07期
8 王建波;杨林;;基于以太网的实时通讯系统SERCOS Ⅲ[J];机电产品开发与创新;2007年02期
9 赵维佺;李迪;徐钦桂;;基于调度的网络化运动控制系统研究[J];计算机应用研究;2008年12期
10 许万;陈幼平;陈冰;谢经明;;基于实时以太网的多轴运动控制网络的研究[J];制造业自动化;2008年11期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈冰;基于时钟同步的网络化运动控制方法与实现[D];华中科技大学;2006年
2 王宝仁;网络化运动控制系统多轴协同关键技术研究[D];山东大学;2008年
3 许万;基于实时以太网的多轴运动控制系统研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 康葆荣;共享式工业以太网的实时性研究[D];太原科技大学;2007年
2 遇彬;基于FPGA的精确时钟同步方法研究[D];浙江大学;2007年
3 王金江;一种基于标准以太网的实时同步网络研究[D];山东大学;2007年
4 谢香林;EtherCAT网络及其伺服运动控制系统研究[D];大连理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王桂霞;;以太网技术的发展[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年06期
2 陶玉贵;余红英;喻洁;;基于DSP和ISP1581的USB数据采集系统设计[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2011年03期
3 汪祥;;基于DSP的微机线路保护装置的研究[J];安阳工学院学报;2006年06期
4 赵长海;万秋华;佘容红;卢新然;何金其;梁立辉;杜颖财;;24位绝对式光电编码器数据采集系统[J];半导体光电;2010年03期
5 陈志伟;蔡敏;;一种基于10Base-T标准接口放大电路的设计[J];半导体技术;2006年06期
6 刘彪;申萍;王立德;王苏敬;;基于SIP的大功率柴油机电控喷油系统的改进[J];北京交通大学学报;2007年05期
7 贾万洪;章进华;;电厂电能量自动采集系统的探讨[J];包钢科技;2009年02期
8 林立广,于兆和;基于ProfiBus-DP网络的火车运行模型[J];兵工自动化;2004年04期
9 章百宝;张颖;;基于DSP技术的遥控武器站运动控制器[J];兵工自动化;2012年06期
10 周长根;陈志新;王佳;张雷;;地铁车站BAS网络化系统的通信研究[J];北京建筑工程学院学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈艳;吴熙;王亦红;陆静;朱熀秋;;基于LQ最优控制策略的交流混合磁轴承控制系统研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 阮晓钢;刘江;狄海江;李欣源;;两轮自平衡机器人设计及LQ控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;;交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
4 李和璋;伍浩成;谢征;赵灏;;波分复用光网络管理通道技术分析与探讨[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
5 雷振球;任哲平;武萌;;基于DSP的战车火控系统弹道解算器设计[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
6 司立宏;何宁;周田华;;激光通信中PIN阵列接收的DSP实现[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
7 李天剑;郝静如;高宏;;家庭智能移动平台的运动分析与控制实现[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
8 潘伟维;刘康;杨大志;;基于DSP的运动控制卡的硬件设计[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
9 王丽娜;李海彬;王震洲;刘教民;;智能脱扣器设计中谐波的分析和功率因数的计算[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
10 蒋云峰;张之平;蒋庆龙;宋荣群;周承鸣;汪飞;杨希;;ESP用三相中频直流高压电源的研究[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李本亮;基于无线局域网的分布式测试系统实时性及时钟同步研究[D];电子科技大学;2011年
2 何王勇;数控机床双轴同步控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
3 茅晓晨;四维时滞神经网络的动力学研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 郭辰;永磁球形电动机动力学解耦控制及通电策略研究[D];天津大学;2010年
5 张伟;基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 姜秀柱;基于EPA的煤矿工业以太网实时调度算法研究[D];中国矿业大学;2011年
7 马东玺;光电搜跟系统模式切换特性及控制研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 杜金榜;基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 曹云鹏;船用LPG发动机喷射控制系统设计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 孙传余;新型低功耗永磁偏置混合磁轴承的研究[D];山东科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
2 王公旺;高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
3 刘丽珺;基于时差法的超声波流量测试系统研究[D];浙江理工大学;2010年
4 张丹;高速多功能横机控制系统研制[D];浙江理工大学;2010年
5 肖亮亮;基于虚轴法的多轴同步运动控制系统设计[D];浙江理工大学;2010年
6 赵秋山;智能高压TSC无功补偿装置的研制[D];郑州大学;2010年
7 付邦胜;动态电压恢复器控制研究[D];郑州大学;2010年
8 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 郝春学;基于DSP的三电平异步电动机直接转矩控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 金阿鑫;微小型车载惯性/GPS组合导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢珞先;任立志;;基于FPGA的网络接口设计与应用[J];电测与仪表;2008年12期
2 吴俊杰;吴建辉;;以太网MAC控制器的MII接口转RMII接口的实现[J];电子器件;2008年02期
3 徐洪波,俞承芳;基于FPGA的以太网MAC子层协议设计实现[J];复旦学报(自然科学版);2004年01期
4 郝云峰;唐一科;;基于FPGA的机械振动信号采集和以太网传输的实现[J];机械制造;2008年08期
5 张博;张琨;;基于FPGA的以太网MAC控制器的设计[J];科技情报开发与经济;2009年27期
6 沈钢,许晓鸣,何星,张卫东;新型工业以太网介质访问控制协议[J];上海交通大学学报;2002年04期
7 李铁峰,林白,李鸥;基于FPGA的网络应用硬件开发平台的实现[J];微计算机信息;2005年05期
8 郭俊;;以太网媒体访问控制(MAC)及其FPGA实现研究[J];现代电子技术;2008年10期
9 许全泉;胡文江;苏里;;基于FPGA的以太网控制器设计[J];电子元器件应用;2007年06期
10 许俊 ,林水生;基于FPGA的以太网MII接口扩展设计与实现[J];电子设计应用;2005年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李响;基于DSP的网络运动控制技术研究[D];大连理工大学;2010年
2 许俊;802.3快速以太网MAC层研究及其在FPGA的实现[D];电子科技大学;2005年
3 韩兵;基于FPGA的实时数据处理及数据千兆传输的研究[D];四川大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐叶淮,姜健,张蓉;现场总线控制系统中GPS精确校时的实现[J];兵工自动化;2002年06期
2 陈庆伟,郭毓,胡维礼;一种具有高阶无静差特性的内模控制器[J];兵工学报;2001年02期
3 刘迟斌,郇极;IEEE1394协议虚拟复合MAC工业现场总线研究[J];北京航空航天大学学报;2004年04期
4 叶东;周志炜;张飚;彭国茂;;基于FPGA的多路光电编码器数据采集系统[J];传感器与微系统;2006年05期
5 李先祥,肖红军,黄道平;三电平矢量控制的永磁同步伺服电动机调速系统[J];电工技术学报;2004年04期
6 赵争鸣,袁立强,孟朔,李崇坚;通用变频器矢量控制与直接转矩控制特性比较[J];电工技术学报;2004年04期
7 杨家强,黄进;异步电动机直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究[J];电工技术学报;2004年09期
8 刘军,楚小刚,白华煜;基于参考磁链电压空间矢量调制策略的永磁同步电机直接转矩控制研究[J];电工技术学报;2005年06期
9 贾洪平;贺益康;;永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制[J];电工技术学报;2006年01期
10 赵希梅;郭庆鼎;;为提高轮廓加工精度采用DOB和ZPETC的直线伺服鲁棒跟踪控制[J];电工技术学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 邓静;;基于SERCOS的高速高精度运动控制[A];2003年十一省、区、市机械工程学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 陈磊;从现场总线到工业以太网的实时性问题研究[D];浙江大学;2004年
2 肖本贤;多轴运动下的轮廓跟踪误差控制与补偿方法研究[D];合肥工业大学;2004年
3 云利军;网络化运动控制系统行为特性的研究[D];河北工业大学;2006年
4 李宏胜;轮廓跟踪运动控制系统关键技术的研究[D];东南大学;2005年
5 李春茂;网络化控制系统自适应预测控制方法研究[D];西南交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘利章;有关局域网的应用程序及其竞争类MAC协议的研究[D];西北工业大学;2001年
2 宰守刚;工业以太网的实时调度及系统设计[D];浙江大学;2003年
3 张妍;工业以太网及其实时特性的研究[D];河北工业大学;2005年
4 许俊;802.3快速以太网MAC层研究及其在FPGA的实现[D];电子科技大学;2005年
5 吴瑞强;控制系统的实时性研究与优化[D];浙江大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李洪智;张铭均;;水下机器人操作能量最小化运动控制研究[J];交通科技与经济;1999年03期
2 唐进,张增科;运动控制实验平台中DSP与PC机的通信实现[J];计算机应用与软件;2003年07期
3 何金花;彭侠夫;王莺;;船舶运动视景仿真系统研究[J];计算机仿真;2007年08期
4 郁琰;;基于MCGS的运动控制系统[J];广西轻工业;2010年09期
5 田宇;张艾群;李伟;;一种水下机器人混合模糊P+ID控制方法[J];机械设计与制造;2011年06期
6 丛爽;;运动控制中模糊逻辑控制的应用[J];电气自动化;1997年06期
7 余达太;全数字化高速高精度交流伺服控制技术与装置[J];世界制造技术与装备市场;2004年05期
8 梁新艳;杨耀权;韦根原;谷薇;;基于通用运动控制IC HCTL-1100的直流电机控制系统[J];电子器件;2006年01期
9 李占贤;孙淑惠;黄金凤;;基于PLC的高速并联机械手控制技术[J];中国制造业信息化;2006年21期
10 ;贝加莱创新产品助您轻松购物[J];国内外机电一体化技术;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯来永;谢欲晓;孙启良;;针对骨盆稳定性及运动控制能力的训练对偏瘫患者步行能力和步态的影响[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年
2 魏书涛;刘宇;;短跑运动控制的环节互动动力学分析[A];第十三届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2009年
3 申纯太;谭福生;;基于CompactRIO的家居监控机器人[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
4 部绍清;李邦忠;潘德贤;;试验模型自动送进计算机控制[A];四届四次空气动力测控技术交流会论文集[C];2003年
5 袁勇;瞿玉棣;胡震宇;;月球车行走系统运动学分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年
6 田红芳;杨明多;;西门子Simotion D在五伺服枕式包装机中的应用[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
7 杨开明;朱煜;叶佩青;;精密工作台扰动观测器设计及实现[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
8 施奇峰;王云波;岳淳;;包米勒伺服系统在连续回转式高速飞剪入口转辙器上的应用[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
9 施奇峰;王云波;岳淳;;包米勒伺服系统在连续回转式高速飞剪入口转辙器上的应用[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
10 曾屹;邓红;侯国强;;铁路电力远动单片机控制子系统的应用设计[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 林柏松;运动控制技术 领航中国机器设备制造业[N];机电商报;2006年
2 许玲珑;丹纳赫传动很精彩[N];中国包装报;2007年
3 张歌东;计算机控制技术[N];计算机世界;2006年
4 傅新绪;天门纺机展出新一代并条机[N];中国纺织报;2008年
5 记者 陈蕾;日本最大的自动化供应商选择康耐视[N];中国包装报;2008年
6 胡方;作为人类生物机能的语音产生研究[N];中国社会科学院院报;2006年
7 ;将加强与中国客户的合作[N];人民邮电;2005年
8 刘侃 孙利民;MCT8000——中国制造业腾飞的翅膀[N];科技日报;2000年
9 崔文冲 王立尘 记者 刘领;辽工大——罗克韦尔实验室揭牌[N];锦州日报;2010年
10 本报记者 魏巍;长春教育展“含金量”越来越高[N];长春日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李岳明;多功能自主式水下机器人运动控制研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
2 施昕昕;基于电磁直线执行器的运动控制技术研究[D];南京理工大学;2012年
3 杜兵;着陆式AUV动力学行为与控制策略研究[D];天津大学;2012年
4 胡利安;目标导向的关节结构运动控制方法研究[D];华中科技大学;2013年
5 刘艳;三维虚拟人行为控制关键技术的研究[D];天津大学;2004年
6 罗冠;虚拟人的运动生成及控制技术研究[D];西北工业大学;2004年
7 岳明;双驱动球形机器人及其运动控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 徐贺;可重构多机动模式移动机器人及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 倪慧;自主虚拟人关键技术的研究[D];天津大学;2007年
10 陈峰;深海底采矿机器车运动建模与控制研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈宇;多维坐标结晶器内腔尺寸自动测量机的研制[D];合肥工业大学;2005年
2 于朝霞;液压冲孔机的数控及图形编程系统的研究与开发[D];山东大学;2005年
3 邓红辉;基于DSP的运动控制系统的研究[D];合肥工业大学;2002年
4 周林;分布式、网络化的微波暗室运动平台控制系统[D];电子科技大学;2004年
5 王辉;智能假肢的控制机理及控制系统研究[D];河北工业大学;2005年
6 崔宪莉;高速高精芯片封装平台的摩擦分析及补偿研究[D];华中科技大学;2005年
7 耿震;类人足球机器人复杂运动规划研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 刘学菁;类人机器人运动控制关键技术研究[D];天津大学;2008年
9 吴廷忠;开放式高速运动控制器的研究[D];浙江大学;2004年
10 唐才峰;基于DSP的雕刻机数控系统研制与开发[D];南京航空航天大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026