题目：EtherServo多轴运动控制系统研究

多轴运动控制系统现在已经是工业控制中的一个重要控制对象，它在复杂曲面、曲轴的加工、缠绕机械、数控机床等设备上都起着重要的作用，因此对这类问题的研究一直是自动控制、机械自动化等相关领域人员的研究热点。本文主要介绍了使用实时以太网技术EtherCAT构建多轴网络控制系统，利用EtherCAT技术的高速、高精度的特性，组建了用于伺服控制的EtherServo。

整个系统由主站和从站构成。基于倍服公司的ET1100和Altera公司的EP1C6Q240C构建从站的硬件平台系统实现了网络中的三层：物理层、数据链路层和应用层。ET1100和KS8721B分别组成网络中的数据链路层和物理层，FPGA组成网络中的应用层。FPGA的工作内容包括ET1100的控制器、ET1100的状态机转换、邮箱控制、CoE协议解析以及电机控制等几个模块。

主站硬件使用PC机，网卡为Realteak的RTL8139，操作系统使用Linux系统。主站软件构建了三个模块：主站模块、设备模块以及应用程序模块。在Linux一般通用驱动的基础上，设计了一种专用于EtherCAT网络的网卡驱动，进一步提高了系统的实时性。设计了同步算法，使整个网络中的主站与从站均完全同步。使用开源的Linux系统，一方面有利于系统的开发，另一方面也方便以后主站在嵌入式上的移植以及实时性的扩展。

本课题的研究实现了数控系统的基本功能，并且验证了系统的同步性能，达到了预期效果，验证了本设计的可行性。本文设计的三轴联动网络数控系统软硬件结构清晰、系统运行稳定，为数控系统向网络化和高速化发展提供了良好的参考解决方案。