交流伺服系統(tǒng)可重構和網(wǎng)絡化控制技術研究.pdf

1、由于采用傳統(tǒng)控制方法的交流伺服系統(tǒng)存在性能單一、應用范圍窄和開放性差的問題，采用專用網(wǎng)絡實現(xiàn)的網(wǎng)絡化交流伺服系統(tǒng)存在成本高和開放性較差的缺點，為了降低系統(tǒng)的成本、拓寬系統(tǒng)的應用范圍和增強系統(tǒng)的開放性，本文以交流伺服系統(tǒng)可重構和網(wǎng)絡化控制為研究內(nèi)容，進行了以下方面的研究。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴詳細分析了一些簡單、具有不同特點以及容易實現(xiàn)的控制策略，深入討論了它們的特點及其應用場合；然后結合交流伺服系統(tǒng)的一般性能要求和應用環(huán)境，設

2、計了控制器的策略重構流程和規(guī)則。仿真和實驗結果都驗證了各種控制策略性能特點的正確性、策略重構規(guī)則的合理性以及策略重構化控制的可行性。
　　 ⑵為了便于將通用網(wǎng)絡用于網(wǎng)絡化交流位置伺服系統(tǒng)和有效地消除網(wǎng)絡延時對系統(tǒng)性能的影響，從理論上分析了目前應用較廣的三種網(wǎng)絡——以態(tài)網(wǎng)(Ethernet)、控制網(wǎng)(ControlNet)和控制局域網(wǎng)(Control Area Network，CAN)的協(xié)議；總結出了由它們實現(xiàn)的網(wǎng)絡系統(tǒng)的消息傳輸

3、延時、系統(tǒng)節(jié)點數(shù)和消息發(fā)送周期之間的關系；給出了基于CAN總線的網(wǎng)絡化交流位置伺服系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構，這種結構可以有效地降低系統(tǒng)的成本和增強其開放性。
　　 ⑶提出了一種面向CAN總線網(wǎng)絡的基于消息生命期的動態(tài)分布式調度方法，分析了該方法的實現(xiàn)原理和消息完全可調度的必要條件。由實驗結果得出，提出的消息調度方法能確定性地滿足消息生命期的要求，使網(wǎng)絡系統(tǒng)具有高靈活性、支持多種類型的消息在網(wǎng)絡中傳輸和支持網(wǎng)絡帶寬的動態(tài)分配的特點。

4、　　 ⑷提出一種獲取系統(tǒng)狀態(tài)反饋最大允許時間間隔的方法，以此結合消息調度方法可實現(xiàn)對采用通用網(wǎng)絡構建的交流位置伺服系統(tǒng)進行網(wǎng)絡化控制。該方法得到的狀態(tài)反饋最大允許時間間隔保守性較小。仿真和實驗結果驗證了該方法的正確性。
　　 ⑸以策略重構規(guī)則、消息調度方法和系統(tǒng)狀態(tài)反饋最大允許時間間隔求取方法為基礎，本文以DSP-TMS320LF2407A為核心器件設計了交流伺服系統(tǒng)策略可重構和網(wǎng)絡化控制的實驗平臺，并設計了系統(tǒng)的控制軟件。實