[发明专利]一种实现平面运动的伺服或步进电机控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种实现平面运动的伺服或步进电机控制系统，其特征在于包括时钟发生器、PLD芯片、第一伺服或步进电机和第二伺服或步进电机，所述的PLD芯片内置有控制器、用于速度控制的预分频器及用于轨迹控制的第一分频器和第二分频器，所述的时钟发生器的信号输出端与所述的预分频器的信号输入端连接，所述的预分频器的信号输出端分别与所述的第一分频器的信号输入端和所述的第二分频器的信号输入端连接，所述的控制器控制所述的第一分频器的分频数和所述的第二分频器的分频数，所述的第一分频器的信号输出端与所述的第一伺服或步进电机连接，所述的第二分频器的信号输出端与所述的第二伺服或步进电机连接，所述的第一伺服或步进电机和所述的第二伺服或步进电机同步移动。

2.根据权利要求1所述的一种实现平面运动的伺服或步进电机控制系统，其特征在于还包括嵌入式处理器，所述的嵌入式处理器分别与所述的控制器和所述的预分频器连接，所述的嵌入式处理器输出实现直线平面运动的参数或实现圆弧平面运动的参数给所述的控制器，所述的嵌入式处理器控制所述的预分频器的分频数。

3.根据权利要求1或2所述的一种实现平面运动的伺服或步进电机控制系统，其特征在于如果当前时刻所述的第一分频器的信号输出端输出的脉冲信号的频率与所述的时钟发生器产生的时钟信号的频率固定，且所述的第二分频器的信号输出端输出的脉冲信号的频率与所述的时钟发生器产生的时钟信号的频率固定时，则当前时刻所述的第一伺服或步进电机将移动到的位置与所述的第二伺服或步进电机将移动到的位置成线性关系，实现直线平面运动；

如果当前时刻所述的第一分频器的信号输出端输出的脉冲信号的频率为X²+Y²=C的对X的导数，且所述的第二分频器的信号输出端输出的脉冲信号的频率为X²+Y²=C的对Y的导数时，则实现圆弧平面运动，其中，X为前一时刻所述的第一伺服或步进电机的位置，Y为前一时刻所述的第二伺服或步进电机的位置，C为常数。

4.一种实现平面运动的伺服或步进电机控制方法，其特征在于包括以下步骤：

①由时钟发生器产生时钟信号，并传输时钟信号给内置于PLD芯片内的预分频器，由预分频器对接收到的时钟信号进行分频处理，得到预分频后的脉冲信号，然后由预分频器传输预分频后的脉冲信号给内置于PLD芯片内的第一分频器和第二分频器；

②由第一分频器和第二分频器分别对各自接收到的脉冲信号进行分频处理，得到再次分频后的脉冲信号，其中，第一分频器的分频数和第二分频器的分频数由内置于PLD芯片内的控制器自动控制，通过改变第一分频器的分频数和第二分频器的分频数实现轨迹控制；

③由第一分频器输出的脉冲信号控制第一伺服或步进电机移动，同时由第二分频器输出的脉冲信号控制第二伺服或步进电机移动，实现对第一伺服或步进电机的转速和第二伺服或步进电机的转速的同步控制，进而实现平面轨迹控制。

5.根据权利要求4所述的一种实现平面运动的伺服或步进电机控制方法，其特征在于所述的步骤①中预分频器的分频数由嵌入式处理器控制，通过改变预分频器的分频数实现第一伺服或步进电机和第二伺服或步进电机的速度控制。

6.根据权利要求4或5所述的一种实现平面运动的伺服或步进电机控制方法，其特征在于如果当前时刻所述的第一分频器输出的脉冲信号的频率与所述的时钟发生器产生的时钟信号的频率固定，且所述的第二分频器输出的脉冲信号的频率与所述的时钟发生器产生的时钟信号的频率固定时，则当前时刻所述的第一伺服或步进电机将移动到的位置与所述的第二伺服或步进电机将移动到的位置成线性关系，实现直线平面运动；

如果当前时刻所述的第一分频器输出的脉冲信号的频率为X²+Y²=C的对X的导数，且所述的第二分频器输出的脉冲信号的频率为X²+Y²=C的对Y的导数时，则实现圆弧平面运动，其中，X为前一时刻所述的第一伺服或步进电机的位置，Y为前一时刻所述的第二伺服或步进电机的位置，C为常数。