基于CAN总线的分布式电机控制系统 选题开题报告.doc

本科生毕业论文(设计)
题目:
基于CAN总线的分布式电机控制系统

姓名:
李成全
学院:
理学院
专业:
电子科学与技术
班级:
2008级二班
学号:
1886080210
指导教师:
郭明磊职称: 助教
2012年 4 月23 日
安徽科技学院教务处制
附件1:
安徽科技学院本科生毕业论文(设计)选题申请表
基本情
况
课题名称
基于CAN总线的分布式电机控制系统
教师姓名
郭明磊
职称
助教
课题来源
√
课题类型
√
选
题
理由
可行性:CAN,全称为“Controller work”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线。CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛的应用。
本系统通过CAN总线完成对分布式电机的控制。控制每个电机的启动、停止、加速、减速。实现点对点、点对多点的控制。对于构建新型实时快速响应分布式工业控制网络提供了一个较好的解决方案。
CAN具有十分优越的特点,是人们乐于选择。这些特性包括:
成本低;
极高的总线利用率;
很远的数据传输距离(长达10Km);
高速的数据传输速率(高达1Mbit/s);
可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;
可靠的错误处理和检错机制;
发送的信息遭到破坏后,可自发重发;
节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;
报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
CAN总线接口硬件部分主要由微控制器、CAN控制器和CAN收发器构成。CAN控制器和总线驱动器用的分别是Phlips公司的SJA1000、PCA82C250来构成典型的CAN通讯节点。总线上的节点可通过设置分为不同的优先级。总线的任一节点在任一时刻都主动向网络上其他节点发送数据而不分主从,通过优先级确定总线为哪一作用,通信灵活。
重要性:多台异步电机协调控制在工业生产中占有重要地位。目前实现方法主要有无速度传感型和有速度传感型两类变频控制方式。无速度传感型实现价格低,但精度较差。带速度反馈型精度高,但设置复杂且价格高。基于SJA1000控制器(带霍尔传感器)组控制系统采用CAN总线网络结构,现场控制单元集中现场总线、调节器的功能优势,控制功能强大且具有极高的可靠性,实现了生产线各段运行线速度误差小,在加、减速过程中,能动态同步的控制目标。本方案对于化工生产线控制系统的设计及研究都具有较高的参考价值。
签字:李成全
2011年 12 月 9日
指
导教师意见
本课题是利用CAN总线的基础知识进行分布式电机的设计,有一定的可行性,同时对程序也有一定的要求,对学生的各方面能力是一个锻炼。同意选题。
签字:
2011年12 月16 日
审题意见
教学院(部)签章:
年月日
安徽科技学院本科生毕业论文(设计)开题报告书
题目
基于CAN总线的分布式电机控制系统
学生姓名
李成全
指导教师
郭明磊
职称
助教
研究目的意义及国内外研究状况和应用前景(附参考文献):
研究目的意义:
本系统通过CAN总线完成对分布式电机的控制。控制每个电机的启动、停止、加速、减速。实现点对点、点对多点的控制。对于构建新型实时快速响应分布式工业控制网络提供了一个较好的解决方案。
多台异步电机协调控制在工业生产中占有重要地位。目前实现方法主要有无速度传感型和有速度传感型两类变频控制方式。无速度传感型实现价格低,但精度较差。带速度反馈型精度高,但设置复杂且价格高。基于SJA1000控制器(带霍尔传感器)组控制系统采用CAN总线网络结构,现场控制单元集中现场总线、调节器的功能优势,控制功能强大且具有极高的可靠性,实现了生产线各段运行线速度误差小,在加、减速过程中,能动态同步的控制目标。本方案对于化工生产线控制系统的设计及研究都具有较高的参考价值。
国内外研究状况:
在国内外的研究设计中,CAN总线因具有突出的可靠性、实时性、灵活性等优点而被广泛应用。CAN(Controller work)总线是一种新型的现场总线,由于突出的性能、可靠性、实时性和灵活性,其应用范围已扩大到航空航天、工业控制、传感器等多种领域。通过报文滤波技术,CAN总线无需专门的调度,可实现点对点、单对多及全局广播等多种方式的数据传输,减少了系统软件运行时的负担,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。其总线规范现已被ISO国际标准组织制订为国际标准。
应用前景:
现场总线控制系统是发展成熟的全分布式控制系统,适应了控制系统向智能化、网络化、分散化发展的趋势,具有强大的生命力。现场