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激光器控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:39982405 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-09 01:37
本申请公开了一种激光器控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质,包括:通过主控制器接收设置请求,其中,主控制器连接L条通讯总线,每条通讯总线上并行连接有M个子控制器;通过在主控制器中的目标芯片中设计的个处理器采用并行处理机制将设置请求解析为多个控制指令,J为每条通讯总线中连接目标芯片的差分信号线的成对数量;将多个控制指令发送至每条通讯总线上连接的M个子控制器;通过每个子控制器接收到的控制指令控制与该子控制器相连接的N个激光器。本申请提供了一种用于复杂激光器系统的实时控制方案,解决了现有技术中无法实现实时控制激光器数量多的复杂激光器系统的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及控制器领域,尤其涉及激光器控制领域,具体而言,涉及一种激光器控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质


技术介绍

1、在光纤激光器领域,通常用光纤合束器把多个激光模块输出的激光光束合束在一起,从而形成更大功率光纤激光器,在一些应用场景下,一台激光器的多个激光模块直接输出,形成多个激光头输出的系统,这类系统主要是多个激光头并行加工的系统,可用于微加工、材料表面处理、以及表面清洗等用途。其中,每个激光模块实际上是一个单腔光纤激光器,各个激光模块除了光路以外,还需要一个单独的能够实现供电功能、控制功能、检测功能以及驱动功能的电控子系统,其核心是子控制器,在此基础上,整个光纤激光器还需要包括一个中央集中控制器用于控制上述的子控制器,即主控制器,其中,主控制器和子控制器各自包含了高速的fpga和低速的微处理器。

2、另外,主控制器和子控制器之间需要传递各种通讯信号,例如用户上位机或用户设备发来的每个模块的使能、脉冲调制、激光输出功率、红光对准引导、实时故障处理以及模块之间的同步协调等信号,同时还需要实时地采集各个模块的激光功率、电流、温度等信号,实时性要求高,因此主控制器和子控制器之间的连接结构非常复杂。但是随着单腔激光模块数量的增加,也就是子控制器的数量增加,原来的主控制器不得不重新设计,以扩展和子控制器的接口数量,从而导致整体的设计成本较高。另外,还需要注意到的是,过多的接线数量,还会影响到接线中所传输的信号的传输效率和传输速度,从而很容易导致信号处理的实时性低的问题。

3、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本申请提供了一种激光器控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质,以至少解决现有技术中无法实现实时控制激光器数量多的复杂激光器系统,以及激光器系统运行过程中存在信号处理实时性低的技术问题。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种激光器控制方法,包括:通过主控制器接收设置请求,其中,设置请求至少包括目标对象对激光器设置的参数信息和状态信息,主控制器连接l条通讯总线,每条通讯总线上并行连接有m个子控制器,l和m为均大于1的整数;通过主控制器中的目标芯片上内置的个处理器采用并行处理机制将设置请求解析为多个控制指令,其中,j为每条通讯总线中连接目标芯片的差分信号线的成对数量,每个处理器通过所述目标芯片的目标接口将信号输入至与所述目标芯片相连接的接口芯片,并依据所述接口芯片将所述信号转化为一对差分信号;将多个控制指令发送至每条通讯总线上连接的m个子控制器;通过每个子控制器接收到的控制指令控制与该子控制器相连接的n路激光器。

3、可选地,激光器控制方法还包括:将多个控制指令中的第一控制指令基于每条通讯总线中的一对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,第一控制指令用于控制激光器的功率;将多个控制指令中的第二控制指令基于每条通讯总线中的一对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,第二控制指令用于控制激光器的控制信号。

4、可选地,激光器控制方法还包括:将多个控制指令中的第三控制指令基于每条通讯总线中的一对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,第三控制指令用于向激光器发送调制信号;将多个控制指令中的第四控制指令基于每条通讯总线中的一对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,第四控制指令用于接收故障激光器的报警信号;将多个控制指令中的第五控制指令基于每条通讯总线中的一对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,第五控制指令为单片机对激光器的控制信号。

5、可选地,激光器控制方法还包括:将多个控制指令中的第六控制指令基于每条通讯总线中的m对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,m对差分信号线与m个子控制器之间存在一一对应的关系,第六控制指令用于通过调整激光器的输出功率系数以改变激光器的功率;将多个控制指令中的第七控制指令基于每条通讯总线中的一对差分信号线发送至该通讯总线连接的m个子控制器,其中,第七控制指令用于获取该通讯总线连接的m个子控制器所对应的所有激光器的功率值。

6、可选地,激光器控制方法还包括:通过上位机将设置请求发送至主控制器中的单片机中;通过单片机将设置请求发送至主控制器中的目标芯片中。

7、可选地,激光器控制方法还包括:将每条通讯总线中除连接目标芯片之外的一对差分信号线作为连接单片机与该条通讯总线上对应的m个子控制器的通讯线路。

8、根据本申请的另一方面,还提供了一种激光器控制系统,包括:主控制器,与l条通讯总线连接,其中,l条通讯总线中的每条通讯总线上并行连接有m个控制模块,每个控制模块至少包括一个子控制器,l和m为均大于1的整数;目标芯片,设置在主控制器内部,其中,目标芯片上内置有个处理器,个处理器用于采用并行处理机制将主控制器接收到的设置请求解析为多个控制指令,其中,j为每条通讯总线中连接目标芯片的差分信号线的成对数量,每个处理器通过所述目标芯片的目标接口将信号输入至与所述目标芯片相连接的接口芯片,并依据所述接口芯片将所述信号转化为一对差分信号,设置请求至少包括目标对象对激光器设置的参数信息和状态信息;子控制器,与n路激光器连接,用于从连接的通讯总线中接收主控制器发送的多个控制指令,并根据主控制器发送的多个控制指令控制相连接的n路激光器。

9、可选地,每个控制模块中还包括一个开关电源和一个驱动器,每个控制模块中的开关电源用于为该控制模块中的子控制器所连接的n路激光器供电,每个控制模块中的驱动器用于驱动该控制模块中的子控制器所连接的n路激光器。

10、根据本申请的另一个方面,还提供了一种激光器控制装置,包括:接收单元,用于通过主控制器接收设置请求,其中,设置请求至少包括目标对象对激光器设置的参数信息和状态信息,主控制器连接l条通讯总线,每条通讯总线上并行连接有m个子控制器,l和m为均大于1的整数;解析单元,用于通过主控制器中的目标芯片上内置的个处理器采用并行处理机制将设置请求解析为多个控制指令,其中,j为每条通讯总线中连接目标芯片的差分信号线的成对数量,每个处理器通过所述目标芯片的目标接口将信号输入至与所述目标芯片相连接的接口芯片,并依据所述接口芯片将所述信号转化为一对差分信号;发送单元,用于将多个控制指令发送至每条通讯总线上连接的m个子控制器;控制单元,用于通过每个子控制器接收到的控制指令控制与该子控制器相连接的n路激光器。

11、根据本申请的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,其中,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的激光器控制方法。

12、根据本申请的另一方面,还提供了一种电子设备,其中,电子设备包括一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个程序,其中,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器实现上述任意一项的激光器控制方法。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光器控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,将所述多个控制指令发送至所述每条通讯总线上连接的M个子控制器,包括:

3.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,将所述多个控制指令发送至所述每条通讯总线上连接的M个子控制器,包括:

4.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,将所述多个控制指令发送至所述每条通讯总线上连接的M个子控制器,包括:

5.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,通过主控制器接收设置请求,包括:

6.根据权利要求5所述的激光器控制方法,其特征在于,所述激光器控制方法还包括:

7.一种激光器控制系统,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的激光器控制系统,其特征在于,所述每个控制模块中还包括一个开关电源和一个驱动器,所述每个控制模块中的开关电源用于为该控制模块中的子控制器所连接的N路所述激光器供电,所述每个控制模块中的驱动器用于驱动该控制模块中的子控制器所连接的N路所述激光器。

9.一种激光器控制装置,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的激光器控制方法。

11.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至6中任意一项所述的激光器控制方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种激光器控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,将所述多个控制指令发送至所述每条通讯总线上连接的m个子控制器,包括:

3.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,将所述多个控制指令发送至所述每条通讯总线上连接的m个子控制器,包括:

4.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,将所述多个控制指令发送至所述每条通讯总线上连接的m个子控制器,包括:

5.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,通过主控制器接收设置请求,包括:

6.根据权利要求5所述的激光器控制方法,其特征在于,所述激光器控制方法还包括:

7.一种激光器控制系统,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的激光器控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹柏林刘剑武杨宣
申请(专利权)人:天津凯普林光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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