基于ROS和IgH EtherCAT主站的SCARA机器人控制系统

针对在开源软件基础上研制网络化选择顺应性装配机器手臂(SCARA)控制器的需求,设计了一种Linux系统下基于开源机器人操作系统(ROS)和以太网控制自动化技术(EtherCAT)的SCARA机器人控制系统。基于开源IgH EtherCAT主站,开发了IgH用户层程序并移植到Xenomai的实时微内核中,实现EtherCAT通讯。在ROS平台下,通过建立统一机器人描述格式(URDF)模型,结合moveit!实现运动规划和求解,根据ros control的配置开发了硬件抽象节点,利用QT插件设计开发了人机交互界面节点,主要包含人机界面通讯协议、数据库界面、编程界面等模块,并根据不同坐标系下的控制命令开发了相应的命令处理节点。最后,通过对实时任务周期和同步信号抖动时间的测量,以及机器人控制实验,验证了所设计的SCARA机器人控制系统的实用性。

基于EtherCAT的GOOSE网络可靠性与实时性研究

针对现有通用面向对象变电站事件(GOOSE)网络在可靠性和实时性方面受到交换机数量及性能限制,且存在广播风暴的问题,提出用以太网控制自动化技术(EtherCAT)替代现有GOOSE网络中的交换式以太网技术,并以某智能变电站220kV GOOSE网络为例,详细阐述了基于EtherCAT的GOOSE网络组网原理。在可靠性方面,运用生成树算法,计算和分析了两种不同技术背景下GOOSE网络的可靠度,分析结果验证了EtherCAT可以提高GOOSE网络的可靠性。实时性方面,采用OPNET软件对基于交换式以太网技术的GOOSE网络进行建模和仿真分析,并搭建了基于EtherCAT的GOOSE网络实验平台,利用网络分析仪对其进行GOOSE报文传输时延测试,测试结果表明该网络能够满足IEC 61850标准的实时性要求。

基于EtherCAT的风力发电机组主控系统设计

机组主控制系统是变速恒频风力发电系统的核心,是机组最佳状态运行和精确控制的保证.计算机控制和网络控制技术的发展使得机组主控系统运行的可靠性和智能化大大提高,通过引入EtherCAT实时以太网控制技术,设计了基于EtherCAT技术的风电机组主控制系统,提高了机组系统的实时控制和数据传输能力,并给出了硬件和软件设计方案.

EtherCAT分布式运动控制系统在湿化学设备中的应用

为解决传统控制系统控制结构封闭,兼容性差以及缺乏网络通信功能等弊端,满足湿化学设备在行业应用中的自动化和智能化需求,将以太网控制自动化技术应用于设备控制架构,搭建应用平台,构建适用于湿化学设备的分布式运动控制系统。简化了网络拓扑配置,提高了系统运动控制的实时性,满足设备应用需求,提升设备在行业应用中的适应性和扩展性。

基于电压与功率前馈的电能路由器储能端口优化控制策略

针对采用双向Buck/Boost拓扑作为电能路由器储能端口时存在的储能端口并网启动电流冲击和离网母线电压波动的问题,提出了一种储能端口电压前馈与负载功率前馈相结合的电能路由器储能端口并离网优化控制策略。该方法通过前馈储能侧电压抑制储能端口的并网启动冲击电流,消除离网下储能侧电压波动对母线电压的影响,同时利用基于以太网控制自动化技术(EtherCAT)的电能路由器快速控制通信单元前馈负载功率,抑制离网下负载突变产生的母线电压扰动,节省电流采样成本。理论分析与实验结果验证了所提优化控制策略的有效性。

基于实时工业以太网的晶圆清洗设备控制系统设计

介绍了实时工业以太网的发展历程;对EtherCAT和TwinCAT在硬件拓扑及底层逻辑应用方面进行了分析研究;在硬件上根据接口特性设计了拓扑结构,在软件方面设计了底层逻辑程序模块,并根据底层接口提供了上位机人机界面的设计方法。

扫描投影光刻机电气安全诊断系统的设计与实现

针对扫描投影光刻机电气安全互锁与智能诊断需求,设计了一套数据采集与监视控制系统。该系统以安全处理盒作为主要电气硬件结构,以倍福嵌入式工业PC作为主站,PLC I/O模块配置从站,采用GENESIS64组态监控软件、EtherCAT现场总线与OPC标准协议,实现了光刻机在整机控制层面上的电气安全设计以及实时诊断,为光刻机的安全运行提供了智能决策与可靠保障。

基于EtherCAT的高性能交流伺服控制系统设计

高性能伺服控制系统已从模拟控制发展到全数字控制,性能不断提高,在军用和民用方面具有广阔的应用前景。基于现场总线网络的伺服控制系统因其高可靠性、快速性和稳定性,成为伺服运动控制系统的发展趋势。本文针对高性能伺服控制系统在控制现场需要多个伺服电机并联,组网困难,实时性要求高等使用特点,引入实时以太网EtherCAT技术。阐述了EtherCAT的组成、工作原理及报文协议,设计了基于EtherCAT的高性能伺服控制系统,利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F2812开发了EtherCAT从站设备,构建了一主多从的EtherCAT网络结构,并给出了系统硬件和软件的设计方案,实现伺服系统的位置控制和实时数据传输。