针对伺服电机远程控制的创新方案：基于CANopen协议的高效可靠伺服控制模式实现与CAN总线故障解决技巧

引言

为了克服伺服电机远程控制中的复杂接线、单一控制和可靠性问题，我们提出了一种利用CANopen通信协议和驱动子协议来实现伺服电机控制的新方法。我们详细分析了CANopen协议的对象字典和报文格式，并介绍了在CANopen环境下PP、PV、HM三种钟伺服控制模式的报文设置。通过搭建实验平台，使用CAN卡、伺许驱动设备以及PC机构，我们成功实现了基于CANopen协议的伺许电机三种模式的控制。实验结果表明，该方法简单易操作，通讯数据快速且可靠，用户可以通过上位机进行良好的监控。

系统总体架构

本系统由PC机、CANopen上位机、USBCAN适配器和伺许驱动设备组成。其中，DS301用于实现通讯部分，而DSP402则负责伺许控制部分。伺许驱动设备作为从节点具备CANopen通讯功能，它连接至计算机上位机界面，将信息传送给计算面；而上位机会根据反馈信息通过USBCAN适配器对从站实施最终命令。

CANopen服务技术原理

3.1 CANopen通信模型

我们的模型包括通信单元（Communication Unit）、对象字典（Object Dictionary）及应用过程（Application Process）。这种模型使得用户能够描述功能完全不同的设备。

3.2 CANOpen核心概念——对象字典

对象字典是描述一个设备及其网络行为参数集的地方。这包含所有参数，可以被应用单元或通信单元查询。此外，由16位索引和比特位置索引识别并定位每个参数。

服务技术原理——状态转换图解析

4.1 NMT（Network Management Report）：主站管理从站状态。

4.2 PDO（Process Data Object）：高速小型数据传输。

4.3 SDO（Service Data Object）：配置监控及其他特殊能力。

服务技术实践步骤：

5.A 硬件搭建：采用USBCAN适配器与PC以及DSP芯片等硬件构建系统。

5.B 软件设计：主要包括闭环调节程序与消息处理两大部分。在CCS中建立项目，其中初始化变量并启用全局中断以获取编码器反馈信号，以便判断初始角度。此外，还完成了各路预定义映射，以及进入通讯处理程序。

6.PP/PV/HM三个不同类型报告：

PP (Position Control): 定义目标位置值，对应于简化位置模式下的定点设定。

PV (Velocity Control): 定义目标速度值，对应于简化速度模式下的恒速设定。

HM (Home Position Mode): 提供多种方式达到起始位置，如回零测试等，以确保精准启动。

7.Fault State: 驱动器发生错误后会自动进入故障状态直到手动重置为止以避免继续损害或更严重的问题产生。如果无法恢复正常工作，则需联系专业人员进行维修或更换部件。

8.Servo Control Status Machine:

- Power Disabled: 主电关闭，无任何活动状态。

- Power Enabled: 主电打开，但尚未开始运行，即准备阶段。

- Full Enable: 电源已开启，并且已经初始化完毕，可接受来自主站上的命令开始执行任务。但直到此时仍不允许励磁，因此不会立即开始旋转运动，因为它还没有达到所需性能水平以支持实际工作负荷需求，所以这通常称为“SWUTCH ON DISABLED”(软件切换关闭)或者“PREOPERATION”(预先运作) 状态，这意味着它正在准备好要做什么但尚未真正启动之前必须经历一系列必要的事务，比如校准检测等重要检查项，在这个阶段里它不能直接改变其自身内部结构因此是在这里就能感觉到是否有任何需要进一步检查的问题存在，同时也就让我们知道当前的情况是否符合我们的期望价值，如果一切顺利将会继续向前走进下一步，从而达到最终目的，即"OPERATION ENABLED"状态，这是真正意义上的工作态，当这个时候主要是指的是激励之后进入到了实际运行过程当中所以说在这个阶段内可能会出现一些变化，但这些都是按照计划好的路径来进行的一些调整操作，这就是为什么叫做"STATE TRANSITION"(状态转移)因为这是整个循环的一个关键步骤，每一次这样的循环结束都会有一定的效果，也就是说每次都有新的情况出现，每一次都需要重新评估然后决定如何行动出来，因为这是非常重要的一步所以很少有时间去考虑其他事情除非你是在某些条件下放慢脚步这样的话虽然看起来有些缓慢但是其实这也是为了保证整体稳定性的，所以现在来说我觉得我的想法应该是一致地推进下去，不管未来怎么样，我都希望能保持这一点，让自己更加坚强，有力量去面对生活中的各种挑战！