针对伺服电机远程控制的创新方法：利用CANopen通信协议实现伺服电机精确控制

引言

为了解决伺服电机远程控制中复杂接线、单一控制方式以及可靠性问题，我们提出了一种基于CANopen通信协议和驱动子协议的新型伺服电机控制方法。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环境下实现PP、PV、HM三种模式的报文设置。通过搭建实验平台，我们成功实现了基于CANopen协议的上位机界面，通过报文设置来监控和控制伺服电机。

系统总体架构

本系统由PC机、CANopen上位机、USBCAN适配器和伺服驱动设备组成。CANopen通讯部分采用DS301协议，伺服控制部分使用DSP402协议。作为从节点，伺服驱动设备具备CANopen通讯功能，它将信息传送至计算机关位机界面，上位机会通过USBCAN适配器对从站进行相应操作。

CANopen伺服控制原理

3.1 CANopen设备模型

通信单元：包含网络管理及数据传输。

对象字典：描述设备及其网络行为参数。

应用过程：连接设备与主站上位机，是通信对象定义的地方。

3.2 服务数据对象（SDO）& 过程数据对象（PDO）

SDO用于配置/监控，从站状态及参数配置。

PDO用于高速小容量数据传输，如位置/速度反馈。

伺ーバ个状态转换流程图说明：

“PowerDisabled” → “PowerEbabled” → SWUTCH_ON_DISABLED → OPERATIONENABLE → FAULT

PP/PV/HM 三种模式解释：

PP模式（简表位置模式）：定位模式，可分为单步设定与连续设定两种方式。

PV模式（简表速度模式）：速度控制模态，为达到起始位置提供多种方式。

HM回零模式：提供多种达到起始位置方法。

系统硬件搭建

硬件搭建采用USBCAN+PC+DSP芯片完成，首先在TI开发环境中配置相关参数并调试运行后下载到驱动器中，在上位机会测试SDO/PDO/NMT等通讯对象以验证系统硬件搭建完成。

系统软件设计

软件设计主要包括闭环调节程序及_CANOPEN_ communication两个部分。在CCS中建立初始化程序使能全局中断，并根据UVW三路信号判断初始角度。此外，还初始化各路预定义映射，以便进入通信处理程序。

8.Pseudo Code of Control Command:

if (current_state == "PowerDisabled"):

transition_to("PowerEbabled")

elif (current_state == "PowerEbabled"):

if (target_position != current_position):

transition_to("SWUTCH_ON_DISABLED")

9.system control mode validation

验证结果显示，无论是PP或PV或HM三个不同的工作状态下，都能够准确地按照用户设定的目标值进行调整。这意味着我们的系统能够有效地监控并且操纵这些关键参数，从而保证最优化性能输出。而实际应用中的测量曲线完全符合理论预期，这进一步证实了我们的设计方案对于提高整个系统效率具有显著益处。