《现代多轴运动控制系统中的CAN总线应用设计分析》

  • 编译者: AI智能小编
  • 发布时间:2025-06-20
  • 运动控制系统是以电动机为控制对象,通过控制器和电力电子装置实现自动化控制的电气传动系统。近年来,随着半导体制造设备市场的迅猛发展,运动控制系统在多轴控制、小型化、高精度和高稳定性方面出现了新的需求。为满足这些需求,现场总线技术应运而生。 现场总线技术中,用于运动控制的通信策略分为事件触发和时间触发两种。事件触发方式因事件的随机性和不可预测性,导致通信的不确定性和不可靠性,而时间触发方式则通过周期性数据传输保证了通信的实时性和确定性。总体而言,现场总线通信协议需具备可靠的通信、高实时性和命令执行与状态反馈的同步性。 CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于工业控制的网络技术,通过其进行数据传输与控制能够使伺服电机性能更加稳定。基于CAN总线的运动控制系统具有显著的特点:其控制对象为伺服运动控制对象,并采用网络化控制器。CAN总线系统允许通过简单增加新节点来实现多轴运动控制,形成分布式系统,并通过互联网关与其他网络互联。 基于CAN总线的运动控制系统设计包括硬件和软件两部分。硬件部分主要选择合适的芯片和电路来设计系统的各个模块,如主控制器、接口模块、CAN总线控制器和收发器等。软件部分则涉及各种接口驱动软件、系统管理软件和控制功能软件的设计。这种设计架构不仅提升了系统的灵活性和可扩展性,还确保了高效的性能和可靠的通信。
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    • 编译者:杨芳
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    • 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。   6轴工业机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制,如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时,主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节分别对应一个CPU,进行插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同,机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力控制。   6轴工业机器人的特点主要有以下几方面:   1)可编程:6轴工业机器人最大特点是柔性启动化,柔性制造系统中的一个重要组成部分。工业机器人可随其工作环境变化以及加工件的变化进行再编程,适合于小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造生产线的应用。   2)拟人化:6轴工业机器人结合机器人与人的特点。在6轴工业机器人的结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。其传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。   3)通用性:一般6轴工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。当然也有专用的工业机器人。   4)机电一体化:6轴工业机器人是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。工业机器人具有各种传感器可以获取外部环境信息,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。   六轴关节工业机器人的研发设计及制造已经有好几十年的历史了,整个工业机器人的研发制造体系较为完善,各研发厂家在相互竞争中可以相互模仿、改善、不断推陈出新。
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    • 编译者:AI智能小编
    • 发布时间:2025-08-20
    • 本文分析了农业农村飞行任务的核心技术和关键挑战,重点探讨了飞行器设计、飞行控制系统、任务载荷、信息感知与空地协同五大领域。 在飞行器设计方面,文章指出农用无人机分为无人直升机、固定翼无人机和多旋翼无人机,根据不同农业应用场景选择合适机型。例如,无人直升机适合大载荷作业,固定翼无人机适合大面积农田监测,多旋翼无人机则在局部精细化作业中表现优异。设计过程中需综合考虑稳定性、续航能力、负载能力和操作便利性,并常通过仿真模拟平台进行优化。 飞行控制系统是低空经济的关键技术。近年来,大疆科技和极飞科技等公司开发了多款先进飞控系统,如大疆的A3系列和极飞的SuperX2,这些系统集成了三余度设计、工业级陀螺仪和UPS,保证了高可靠性和安全性。此外,智能飞控系统能够自主规划航线、规避障碍物、实时调整作业参数,以适应不同地形和作物需求。 总结强调,通过深度整合飞行器与机载设备以及设计相应的任务策略,可以显著提升作业效率和智能化水平,推动农业现代化进程。