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无轴传动技术是一种广泛用于先进机电设备的新技术,在印刷机械中的应用尤其普遍。采用这项技术可以大幅度简化印刷机机械传动机构,降低设备制造成本,提高传动精度和灵活性,在印刷行业中正得到越来越广泛的应用。无轴传动系统是一个复杂的机电耦合系统,开发难度较高。目前国内印刷机采用的多为进口产品。北京工业大学在2009年完成的科技支撑计划项目“数字化智能化印刷机械关键技术与设备”中,完成了国内首个基于WINDOWS平台和SERCOS现场总线协议的国产无轴传动系统,并实现了在表格印刷机上的应用。本文在原课题研究的基础上,近一步深入探索速度同步、相位同步、电子凸轮等基本技术问题,设计和编制相关控制器的硬件和软件,开发一个基于Linux操作系统和EtherCAT现场总线协议的新型无轴传动系统的实验平台,并通过实验,测试方案的可行性与系统的适用性,对于新型无轴传动系统的研发有重要的意义。在对硬件平台的设计上,本课题选择了扩展能力强大,易于编程的PM-PV-D4251嵌入式主板。驱动器选择了能够支持EtherCAT总线接口的Copley公司出品的全数字EtherCAT总线驱动器:Accelnet EtherCAT。在控制系统软件方面,本课题将EtherCAT的软主站作为控制系统核心,其先进的总线通讯方式为无轴传动系统的搭建和扩展提供强大的控制内核。该软主站基于Linux操作系统,由于Linux系统为开源和微内核系统,具有比Windows系统更高的开放性、实时性和安全性。本课题基于面向对象的理念,在已有的科研成果基础上进一步完善了无轴传动功能单元类库。同时将其成功应用于一套验证用无轴印刷系统。系统的主体和人机界面采用了具有跨平台功能的QT开发工具。并运用Linux内核编程技术实现了对各电子轴的同步控制。