基于ARM的伺服电机运动控制系统研究

目录

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第1章 绪 论

1.1 课题研究目的与意义

1.2 运动控制系统国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容及结构

第2章 运动控制系统设计方案

2.1 运动控制系统基本功能及技术指标

2.2 运动控制系统方案选型

2.3 伺服电机及其驱动器的选型

2.3.1 交流伺服电机的结构及原理

2.3.2 直流伺服电机的结构及原理

2.3.3 伺服电机以及驱动器的选择

2.4 运动控制系统控制方式的选择

2.5 基于ARM的伺服电机运动控制系统总体方案

2.6 本章小结

第3章 系统运动控制算法研究及仿真

3.1 速度控制算法的研究

3.1.1 伺服电机加减速控制方法

3.1.2 梯形速度算法分析及仿真

3.1.3 七段S形速度曲线算法分析及仿真

3.1.4 数字PID算法分析及仿真

3.2 运动控制系统的插补算法研究

3.2.1 运动控制系统中常用的三种插补算法

3.2.2 逐点比较法直线与圆弧插补算法分析

3.2.3 运动控制系统插补算法的MATLAB仿真

3.3 运动控制系统插补算法的改进及仿真

3.3.1 逐点比较法直线插补算法改进及仿真

3.3.2 逐点比较法圆弧插补算法改进及仿真

3.4 本章小结

第4章 运动控制系统硬件设计

4.1 硬件总体框图设计

4.2 ARM主控芯片最小系统电路设计

4.3 通信接口电路设计

4.3.1 USB串口通讯电路设计

4.3.2 程序下载与调试电路设计

4.3.3 RS485通信电路设计

4.3.4 CAN通信电路设计

4.4 主要外围模块电路设计

4.4.1 LCD显示输入电路设计

4.4.2 电源电路设计

4.4.3 外部存储电路设计

4.4.4 光耦隔离电路设计

4.4.5 光电编码器接口电路设计

4.5 本章小结

第5章 运动控制系统软件设计

5.1 运动控制系统的软件设计方案

5.2 软件开发环境简介

5.3 μ C/OSII实时操作系统的移植

5.4 运动控制系统的程序设计

5.4.1 运动控制系统主程序设计

5.4.2 运动控制系统显示输入程序设计

5.4.3 运动控制系统串口通信程序设计

5.4.4 运动控制系统CAN通信程序设计

5.4.5 运动控制系统速度算法演示程序设计

5.4.6 直线插补程序设计

5.4.7 圆弧插补程序设计

5.4.8 伺服电机驱动程序设计

5.4.9 PID控制算法程序设计

5.5 PC系统软件设计

5.6 本章小结

第6章 系统测试及分析

6.1 仿真测试误差分析

6.1.1 逐点比较法直线插补改进算法仿真数据分析

6.1.2 逐点比较法圆弧插补改进算法仿真数据分析

6.2 运动控制系统软件功能测试

6.2.1 运动控制系统功能实验

6.2.2 运动控制系统速度算法测试

6.2.3 运动控制系统插补算法测试

6.3 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果

致谢