《中国制造2025》行动纲领明确了我国在未来将迈入制造强国行列的目标,制造业的发展将出现飞跃式的改革和创新。在当今火热的机器人行业中,伺服系统作为机器人的核心部件,未来必将朝着高精度、多轴化的方向发展。目前,工业伺服系统中采用的是脉冲型驱动器,这类伺服驱动器无法满足多轴化机器人的大量数据传输以及数据同步化的需求。因此,本文提出了一种集成度高、易于实现的EtherCAT总线型多轴伺服驱动系统的解决方案。首先分析了总线型多轴伺服驱动器的优势,并对比了 EtherCAT总线与传统总线之间的差异。然后以FPGA和LAN9252为核心设计了一套一体化六轴伺服驱动系统。在硬件设计中采用母线电压共用的方式提高了电源效率;选用采样芯片AD7266保证了电机两相电流同时采集;选用带欠压过流保护功能的IPM模块提高了系统可靠性。在控制逻辑设计中采用定时器定序来错开电流采样和电流环更新的时间,减小了电流采样延时对电流环控制性能的影响;采用改进T法进行测速,解决了传统IM/T法测速响应慢和精度低的问题。另外,使用FPGA的软核处理器Nios Ⅱ实现EtherCAT通信和应用层功能,提高了系统的集成度。最后对系统硬件的电源、输入输出信号、EtherCAT通信性能进行了测试,结果表明EtherCAT最小分布时钟DC周期为lms,传输延时为1.7us,而同步误差在30ns以内;在TwinCAT上对伺服驱动系统进行在线控制并察看伺服电机状态信号,测试中伺服驱动的速度环响应时间为16ms;在位置无超差的前提下,位置环跟踪时间在l00ms以内。实验证明使用EtherCAT总线通信能保证多轴伺服电机的实时和同步控制。