01
工业以太网运动控制概述
什么是工业以太网 · 运动控制基本概念 · 为什么选择工业以太网 · 课程项目背景
入门概念
02
EtherCAT协议深度解析
工作原理 · 数据帧结构 · 分布式时钟 · 拓扑结构 · 与Profinet/EtherNet/IP对比
协议核心
03
运动控制系统硬件选型
伺服驱动器选型 · 电机选型 · 控制器选型 · EtherCAT从站芯片 · 电源与布线
硬件选型
04
COE协议与SDO/PDO通信
对象字典 · SDO通信机制 · PDO通信机制 · PDO映射与配置 · 同步模式
通信CANopen
05
CiA402驱动行规详解
状态机 · 控制字与状态字 · 模式切换 · 位置/速度/转矩模式
驱动行规
06
EtherCAT主站开发入门
SOEM库介绍 · 环境搭建 · 初始化网卡 · 扫描从站 · 配置PDO
主站SOEM
07
EtherCAT主站开发进阶
SDO读写 · DC同步时钟 · 邮箱通信 · 错误处理与诊断
主站进阶
08
EtherCAT从站开发入门
从站协议栈架构 · 硬件设计要点 · 固件开发流程 · 从站状态机实现
从站固件
09
EtherCAT从站开发进阶
应用层实现 · PDO映射配置 · SDO对象实现 · 同步模式实现
从站进阶
10
运动控制核心算法
S曲线加减速 · 梯形加减速 · 电子齿轮 · 电子凸轮原理
算法核心
11
单轴位置控制实现
位置环PID调节 · 前馈控制 · 位置控制模式配置 · 代码实现
位置单轴
12
单轴速度控制实现
速度环PI调节 · 速度前馈 · 速度控制模式配置 · 代码实现
速度单轴
13
单轴转矩控制实现
转矩环PI调节 · 转矩限制 · 转矩控制模式配置 · 代码实现
转矩单轴
14
多轴同步控制实现
电子齿轮 · 电子凸轮 · 主从同步 · 虚轴同步
同步多轴
15
运动控制PLCopen标准
PLCopen运动控制库 · MC_Power · MC_MoveAbsolute · MC_MoveRelative · MC_Home
PLCopen标准
16
PLCopen高级功能
MC_CamIn · MC_GearIn · MC_Halt · MC_Stop · MC_ReadStatus · 错误处理
高级PLCopen
17
EtherCAT网络诊断与优化
网络延迟分析 · 抖动分析 · 线缆与连接器 · EMC干扰 · 拓扑优化
诊断优化
18
EtherCAT冗余与热备份
环网冗余 · 主站冗余 · 从站热插拔 · 断线重连机制
冗余高可用
19
安全运动控制
STO · SS1 · SS2 · SLS · 安全运动控制实现
安全功能安全
20
实时操作系统与EtherCAT
RT-Linux · Xenomai · RT-Preempt · 实时任务调度 · 性能优化
RTOS实时
21
EtherCAT与上位机通信
UDP/TCP · OPC UA · MQTT · 数据采集与监控
上位机通信
22
运动控制HMI开发
HMI设计原则 · 控制器通信 · 状态显示 · 参数设置 · 报警管理
HMI界面
23
项目实战一：单轴点动与回零
需求分析 · 硬件配置 · 软件设计 · 代码实现 · 调试测试
实战点动
24
项目实战二：多轴插补运动
直线插补 · 圆弧插补 · 连续轨迹规划 · 速度前瞻
插补多轴
25
项目实战三：飞剪与追剪控制
飞剪原理 · 追剪原理 · 同步区与回退区 · 相位同步实现
飞剪追剪
26
项目实战四：龙门同步控制
龙门控制难点 · 交叉耦合控制 · 主从同步 · 误差补偿
龙门同步
27
项目实战五：电子凸轮飞锯
飞锯工艺 · 凸轮曲线设计 · 凸轮表生成 · 凸轮同步实现
电子凸轮飞锯
28
项目实战六：多轴机器人控制
SCARA运动学 · 逆解算法 · 轨迹规划 · 关节同步
机器人SCARA
29
运动控制项目调试与优化
示波器使用 · 数据记录与分析 · 性能调优 · 常见问题排查
调试优化
30
课程总结与未来展望
工业以太网趋势 · TSN时间敏感网络 · AI与运动控制 · 职业发展建议
总结展望