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在传统的机械长轴同步控制系统中,各个机组物理上和机械主轴直接耦合同步,优点是具有较好的同步性,保证了产品的质量。然而,各机械部件的加工、装配误差的积累将传递到最终执行单元;系统的柔性较差;机械总轴极易出现震荡现象;用一个电机拖动多个负载,电机容量有限,影响单元机组输出力矩;单元之间的负载互相扰动,难以满足现代高速高精度的加工要求。无轴传动技术的应用,为机械总轴同步运动控制系统提供了新的解决方案。它结构简单、精度高等,较好的克服了机械长轴系统的缺点。在印刷、纺织、造纸等要求实现多轴同步控制的领域有广泛的应用。本课题以无轴传动技术在印刷机种的应用为例。比较分析了无轴传动技术中常用的控制策略:同步主参考和电子长轴控制策略。最终选择电子长轴控制策略作为印刷设备无轴传动系统的控制方法。印刷机无轴传动系统借鉴通用运动控制器的设计方案,采用ARM7和FPGA的为核心结构;通过构建基于实时工业以太网Ethernet Powerlink的运动控制器的网络构架来实现。课题研究的重点:一是运动控制器硬件系统的设计,保证硬件逻辑、时序的正确和准确性;二是通过工业以太网Ethernet Powerlink (EPL)实现的伺服系统实时通信,完成无轴传动的基本功能。课题的主要研究内容:(1)分析多轴运动控制的同步控制和抗干扰问题,分析用于无轴传动的控制方案,阐述电子长轴策略和EPL在本课中的应用。(2)实现用于无轴传动系统的无轴运动控制器。重点分析了以ARM7为核心的控制单元、以EPL为核心通信单元和接口单元的硬件设计与协同。(3)开发运动控制器的相关驱动、功能函数。重点分析了与伺服控制相关软件模块、EPL通信软件模块的设计。(4)实验验证。验证基于Ethernet Powerlink运动控制器的通信控制。