一种制造技术

本发明专利技术涉及一种

【技术实现步骤摘要】
一种CAN总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及工业机器人控制
，特别涉及一种
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制系统和方法
。

技术介绍

[0002]CAN
总线伺服系统是通过
CAN
总线控制器与多个
CAN
总线伺服连接，进行控制
。
由于总线型接线极简，仅需接出两根线即可完成几十甚至上百个电机的控制接线，走线布局变得容易同时节省线材
。
但由于脉冲型是控制端通过线缆直接发脉冲信号给驱动端，会使得脉冲传输过程中存在失步，加上脉冲传输速度有限导致信号延时，出现多轴不同步的可能性比较高，线缆越长，电机越多同步性越差
。
[0003]现有的控制器，总线型伺服与脉冲型伺服不能在同一套控制器中混合使用并且达到两者插补位置控制同步性的要求
。
需要混合控制的时候并且达到同步性的要求时，需要使用两款不同的控制器，然后把需要同步的电机规划到同一个控制器上，增加了制造成本，对用户的使用也极不方便
。
总线型控制器只能控制总线型伺服，脉冲型控制器只能控制脉冲型伺服，而且不能够储存插补位置数据，无法实现与总线型伺服插补位置轨迹同步性控制，总线型伺服与脉冲型伺服不能由同一套控制器混合控制
。
[0004]公开号为
CN102109836A
的中国专利公开了一种可扩展可裁剪多轴运动控制系统，实现总线型和脉冲型伺服的混合控制，通过
FPGA
基础板，通过
FPGA
芯片负责系统内部总线通讯控制，由
FPGA
芯片进行处理得到脉冲信号形式的多轴伺服脉冲指令，再经多轴脉冲伺服驱动插槽发送给脉冲型伺服驱动系统的各个伺服驱动轴，以实现多轴运动控制
。
然而通过
FPGA
基础板控制和信号中转，不仅成本高，而且两种数据很难实现同步
。
该专利在技术上没实现总线插补数据转换成脉冲方波，总线插补数据转成脉冲方波时，两者的实时性要同步，技术要求比较高
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是实现了总线型伺服与脉冲型伺服由同一控制器控制的一种
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制系统和方法，减少数据同步性差，提高曲线精度
。
是通过如下技术方案实现的
。
[0006]一种
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制系统，包括
CAN
总线控制器
、
主板，还包括与
CAN
总线控制器连接的
CAN
转脉冲模块，所述
CAN
总线控制器与多个
CAN
总线伺服连接，所述
CAN
转脉冲模块连接多个脉冲型伺服，所述
CAN
转脉冲模块把所述
CAN
总线控制器的
CAN
数据转换成脉冲数据，输入到所述脉冲型伺服驱动器，对脉冲型伺服驱动器与电机进行位置定位控制
。
[0007]一种
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制方法，包括如下步骤：
[0008]步骤
1、CAN
总线控制器以扫描周期时间为单位的累积，经加减速滤波器运算，通过二级过滤进行
FIFO
处理，形成
S
曲线运动轨迹；
[0009]步骤
2、
在插补通信线段指令发出的过程中，根据接收到的反馈数据，对
S
曲线的调整
。
[0010]进一步的，求得插补线段值
y
，然后将
y
转成
16
进制数据，通过
CAN
总线下发到主板和
CAN
总线型伺服驱器和
CAN
转脉冲发生器模块
。
[0011]插补算法公式：
y
＝
((((a
＊
x+b)
＊
x+c)
＊
x+d)
＊
x+e
[0012]a
＝时间单位；
[0013]b
＝速度单位；
[0014]c
＝速度差比；
[0015]d
＝速度；
[0016]e
＝位置；
[0017]x
＝插补时间
。
[0018]有益效果：实现了总线型伺服与脉冲型伺服由同一控制器控制，减少了混搭使用的制造成本，同时为用户的使用提供了便利性，解决总线型伺服与脉冲伺服能实现插补位置控制的同步性
。
通过插补算法，轨迹精度得到保障，
S
曲线的爬坡和下坡轨迹精度可以达到
0.02
毫米
。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例中混搭控制系统的结构框图
。
[0020]图2是本专利技术实施例中混搭控制方法的流程图
。
[0021]图3是本专利技术实施例中调整后的外部速度指令曲线图
。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0023]如图1所示，一种
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制系统，包括
CAN
总线控制器
、
主板，还包括与
CAN
总线控制器连接的
CAN
转脉冲模块，所述
CAN
总线控制器与多个
CAN
总线伺服连接，所述
CAN
转脉冲模块连接多个脉冲型伺服，所述
CAN
转脉冲模块把所述
CAN
总线控制器的
CAN
数据转换成脉冲数据，输入到所述脉冲型伺服，对脉冲型伺服与电机进行位置定位控制
。
[0024]CAN
总线控制器与主板和
CAN
转脉冲发生器模块的连接方式为串接
。CAN
通信数据起源于
CAN
总线控制器，从
CAN
总线控制器下发至主板和
CAN
总线伺服驱动器和
CAN
转脉冲发生器模块，而
CAN
转脉冲发生器模块接收到
CAN
总线控制器下发的通信数据，并将通信的数字量转成模拟量，以脉冲方波的形式下发到脉冲式伺服驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制方法，其特征在于，配置
CAN
总线控制器，所述
CAN
总线控制器连接若干
CAN
总线伺服和脉冲脉冲型伺服，包括如下步骤：步骤
1、CAN
总线控制器会全程检测伺服电机反馈回来的实时位置，以扫描周期时间为单位的累积，经加减速滤波器运算，通过二级过滤进行
FIFO
处理，形成运动轨迹；步骤
2、
把整个运动轨迹细分为很多个小线段，和伺服电机的编码器建立一个
PID
的位置闭环控制，在插补通信线段指令发出的过程中，根据接收到的反馈数据，对运动轨迹进行插补算法调整，使得运动轨迹形成平滑的曲线轨迹
。2.
根据权利要求1所述的
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制方法，其特征在于，所述插补算法获取的插补位置数据，通过
CAN
总线控制器下发到总线型伺服和
CAN
转脉冲发生器模块的数据缓冲区里，所述
CAN
总线控制器周期下发同步命令到总线型伺服和
CAN
转脉冲发生器模块，总线型伺服和
CAN
转脉冲模块在同一时刻收到同步命令，同时根据各自储存数据缓冲区上的数据对伺服电机进行一次同步性位置控制，实现了
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服两者之间的插补位置轨迹同步性控制
。3.
根据权利要求1所述的
CAN
总线型伺服与脉冲型伺服的混搭控制方法，其特征在于，通过插补算法公式求得插补线段值
y
，然后将
y
转成
16
进制数据，通过
CAN
总线下发到主板和
CAN
总线型伺服驱器和
CAN
转脉冲发生器模块
。4.
根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑武生，杜川，
申请(专利权)人：深圳市威德克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：