一种控制从站伺服驱动器同步主站的方法技术

本发明专利技术公开了一种控制从站伺服驱动器同步主站的方法，所述控制同步主站的方法包括以下步骤：在所述第二核检测到SYNC同步信号后，获取CNT信号的当前值，CNT信号为所述PWM中断处理模块中产生PWM三角载波时的实时计数值；比较CNT信号的当前值与K/2的大小，其中，K为设定的PWM中断的起始时刻与SYNC同步信号的上升沿之间的允许时间漂移值所对应的PWM三角载波计数值；在CNT的当前值大于等于K/2时，判断计数方向，根据所述计数方向设置CNT的值为中断值或者距离中断值设定阈值范围内的整数值；控制PWM中断处理模块在PWM三角载波的每个起始时刻均起始产生PWM中断。本发明专利技术的控制方法，可避免不同步而导致的实时指令接收异常问题，使得所控制的伺服电机无抖动现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伺服驱动控制领域，特别是涉及一种针对EtherCAT总线型从站伺服驱动器同步主站的控制方法。
技术介绍
在运动控制领域，随着“工业4.0”和“中国制造2025”口号政策的出来，市场的竞争更是日趋激烈。就伺服驱动器而言，这种竞争不仅体现在传统的对于电机控制的稳定可靠性、动态性能优以及适用各种复杂负载的控制要求，目前更是体现在针对伺服驱动器与上位机之间的通信速率快延时小、多轴控制接线简单、集中控制方式简易、可扩展性强等要求。传统的脉冲型伺服系统已无法满足上述目前的要求，总线型伺服系统渐成为市场主流趋势。实时以太网EtherCAT总线伺服驱动器顺势而上，具有硬件支持的高实时性、高速率通信、高同步性、高效率等优点，足以满足中高端运动控制场合的要求。实时以太网EtherCAT总线分为DC模式和free_run模式，其同步性体现在DC模式下，但其中的高同步性一般是指主站控制器与从站伺服驱动器中的从站控制器ESC之间的同步，而此同步是德国beckhoff公司自主研发的EtherCAT通信协议所最突出最机密的优点所在，这种同步是EtherCAT通信协议本身所具备的，无需另外开发，它是分布时钟使连接在网络中的所有ESC达到精准同步，所有EtherCAT从站伺服驱动器的分布时钟均以第一个EtherCAT从站伺服驱动器的时钟为参考来通过主站进行补偿和实时修正，因此EtherCAT本身具有高同步性能。一般地，从站伺服驱动器包括ESC控制器，MCU处理器部分。而ESC控制器和MCU处理器使用各自的时钟信号，当两者时钟不同步时，所控制的伺服电机就会产生抖动现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种控制从站伺服驱动器同步主站的方法，使得所控制的伺服电机无抖动现象。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种控制从站伺服驱动器同步主站的方法，所述从站伺服驱动器包括ESC控制器和双核MCU，所述双核MCU的第二核中包括PWM中断处理模块，所述PWM中断处理模块根据计数模式产生PWM三角载波；所述控制同步主站的方法包括以下步骤：在所述第二核检测到SYNC同步信号后，获取CNT信号的当前值，CNT信号为所述PWM中断处理模块中产生PWM三角载波时的实时计数值；比较CNT信号的当前值与K/2的大小，其中，K为设定的PWM中断的起始时刻与SYNC同步信号的上升沿之间的允许时间漂移值所对应的PWM三角载波计数值；在CNT的当前值大于等于K/2时，判断计数方向，根据所述计数方向设置CNT的值为中断值或者距离中断值设定阈值范围内的整数值；控制所述PWM中断处理模块在所述PWM三角载波的每个起始时刻均起始产生PWM中断。本专利技术与现有技术对比的有益效果是：本专利技术的控制从站伺服驱动器同步主站的方法，针对双核MCU处理器，对于双核MCU中通过PWM中断处理模块的PWM中断来接收解析的实时控制指令的从站伺服驱动器，通过比较PWM中断处理模块的计数值是否大于等于设定的允许漂移值，在大于时，复位CNT，设置CNT为0或者1～K/4之间的整数。PWM中断处理模块根据新设置的CNT开始新的三角载波计数。而CNT信号反映了PWM中断相对于ESC控制器的同步信号的时间偏移，当设置CNT为0或者1～K/4之间的整数后，则新产生的PWM三角载波的起始点是靠近ESC控制器的同步信号的起始点，从而根据PWM三角载波的起始点产生的PWM中断也与同步信号大致同步，则PWM中断过程中接收的实时位置速度转矩指令与ESC控制器发给MCU处理器中第一核，再由第一核解析传递给MCU核2的实时控制指令同步，可避免不同步而导致的实时控制指令接收异常的问题，从而使得所控制的伺服电机无抖动现象。【附图说明】图1是本专利技术具体实施方式的驱动控制系统的结构示意图；图2是本专利技术具体实施方式中SYNC同步信号与PWM中断信号的时序图；图3是本专利技术具体实施方式中PWM中断信号周期中接收到实时位置指令时的相关信号的波形示意图；图4是本专利技术具体实施方式中ESC控制器发出实时过程数据、SYNC同步信号的时序示意图；图5是本专利技术具体实施方式中PWM三角载波、PWM中断信号和SYNC同步信号的波形时序图；图6是本专利技术具体实施方式的控制同步方法的流程图图7a是本专利技术具体实施方式中向下计数时设置CNT前后的PWM三角载波与PWM中断信号的波形示意图；图7b是本专利技术具体实施方式中向上计数时设置CNT前后的PWM三角载波与PWM中断信号的波形示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施方式并对照附图对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，为本具体实施方式中驱动控制系统的结构示意图。驱动控制系统包括EtherCAT主站控制器、EtherCAT伺服驱动器和伺服电机。其中，EtherCAT伺服驱动器包括内含ESC控制器的硬件芯片(本具体实施方式中为ET1100的硬件芯片)，其主要用于与EtherCAT主站控制器通信和与双核MCU第一核进行数据交互。双核MCU中的第一核用于与ESC控制器交互接收实时位置速度转矩指令，并将接收的所述实时位置速度转矩指令解析后传输给第二核。双核MCU中的第二核用于与ESC控制器交互接收SYNC同步信号。本具体实施方式中，ESC控制器设置在ET1100硬件芯片中。在其它实施方式下，也可以IP核的方式固化在其他处理器中，例如FPGA。图1所示的箭头1为EtherCAT主站控制器与从站控制器(ESC控制器)之间的实时数据交互。箭头2为ESC控制器与双核MCU的核1之间的并行数据交互，包括ESC中锁存的来自主站控制器更新的实时位置、速度、转矩指令，MCU核1状态机的状态信息等。箭头4为ESC控制器向MCU的核2传输SYNC同步信号。箭头3为双核MCU内部的数据交互，包括MCU核1解析后的实时位置速度转矩指令传递给MCU核2，MCU核2反馈给MCU核1的实际位置速度转矩信息等。MCU核1用于处理EtherCAT从站通信协议部分，其中有：与ET1100之间的通信功能、邮箱数据和过程数据的接收及解析处理、状态机、与MCU核2数据交互部分。MCU核2主要用于伺服电机控制部分，其中有：位置速度电流三环控制程序、对SYNC同步信号的同步处理、与MCU核1数据交互部分。MCU核2包括PWM中断处理模块。三环伺服控制程序通过所述PWM中断处理模块执行。经研究，在上述驱动控制系统的控制过程中，所控制的伺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制从站伺服驱动器同步主站的方法，其特征在于：所述从站伺服驱动器包括ESC控制器和双核MCU，所述双核MCU的第二核中包括PWM中断处理模块，所述PWM中断处理模块根据计数模式产生PWM三角载波；所述控制同步主站的方法包括以下步骤：在所述第二核检测到SYNC同步信号后，获取CNT信号的当前值，CNT信号为所述PWM中断处理模块中产生PWM三角载波时的实时计数值；比较CNT信号的当前值与K/2的大小，其中，K为设定的PWM中断的起始时刻与SYNC同步信号的上升沿之间的允许时间漂移值所对应的PWM三角载波计数值；在CNT的当前值大于等于K/2时，判断计数方向，根据所述计数方向设置CNT的值为中断值或者距离中断值设定阈值范围内的整数值；控制所述PWM中断处理模块在所述PWM三角载波的每个起始时刻均起始产生PWM中断。

【技术特征摘要】
1.一种控制从站伺服驱动器同步主站的方法，其特征在于：所述从站伺服驱动器
包括ESC控制器和双核MCU，所述双核MCU的第二核中包括PWM中断处理模块，
所述PWM中断处理模块根据计数模式产生PWM三角载波；所述控制同步主站的方法
包括以下步骤：在所述第二核检测到SYNC同步信号后，获取CNT信号的当前值，CNT
信号为所述PWM中断处理模块中产生PWM三角载波时的实时计数值；比较CNT信
号的当前值与K/2的大小，其中，K为设定的PWM中断的起始时刻与SYNC同步信
号的上升沿之间的允许时间漂移值所对应的PWM三角载波计数值；在CNT的当前值
大于等于K/2时，判断计数方向，根据所述计数方向设置CNT的值为中断值或者距离
中断值设定阈值范围内的整数值；控制所述PWM中断处理模块在所述PWM三角载波
的每个起始时刻均起始产生PWM中断。
2.根据权利要求1所述的控制从站伺服驱动器同步主站的方法，其特征在于：所
述PWM中断处理模块采用CNT＝0时的下溢中断；根据所述计数方向设置CNT信号
的值为0或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃海涛，龙世鹏，吴立，田天胜，李卫平，
申请(专利权)人：深圳市雷赛智能控制股份有限公司，深圳市雷赛软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44