[发明专利]集成运动控制和电机控制的控制器和控制系统

权利要求书

1.一种集成运动控制和电机控制的控制器，包括：

第一处理器，配置为运行操作系统和运动控制；

第二处理器，配置为执行电机控制且常态地不运行所述操作系统；

耦接到所述第一处理器和所述第二处理器的高速缓存，其中所述第一处理器和所述第二处理器配置为在运动控制和电机控制期间，通过所述高速缓存进行数据交互；

其中所述第一处理器、第二处理器和所述高速缓存集成在同一芯片中。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第一处理器包括第一处理核心组合，所述第二处理器包括第二处理核心组合，所述第一处理核心组合和所述第二处理核心组合分别包括一个或多个处理核心。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，还包括可编程逻辑器件，耦接所述第二处理器，与所述第二处理器协同进行电机控制。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述可编程逻辑器件与所述第一处理器和所述第二处理器集成在同一芯片中。

5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第二处理器配置为运行另一操作系统。

6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述电机控制包括电流环计算，或者包括电流环计算和速度环计算的组合，或者包括电流环计算、速度环计算和位置环计算的组合。

7.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述可编程逻辑器件进行电流环计算、速度环计算和位置环计算中的至少一部分。

8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第二处理器不屏蔽中断。

9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第二处理器使用无锁队列。

10.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述高速缓存被映射到共享内存区域，所述共享内存区域被所述操作系统预先保留，供所述第一处理器和所述第二处理器进行数据交换。

11.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，还包括可编程逻辑器件，耦接所述第二处理器，与所述第二处理器协同进行电机控制。

12.根据权利要求11所述的控制器，其特征在于，所述可编程逻辑器件与所述第一处理器和所述第二处理器之间共享所述共享内存区域。

13.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述可编程逻辑器件和所述第二处理器具有相同时钟源，且当所述第二处理器从所述可编程逻辑器件读取数据时，所述可编程逻辑器件锁存正在被读取的数据。

14.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，还包括存储器，用于存储计算机可执行的指令，当所述第一处理器和第二处理器执行所述指令时实现如下步骤：

按照对称多路处理方式启动所述第一处理器和第二处理器；

在所述第一处理器和第二处理器上运行所述操作系统；

关闭所述第二处理器，在所述第一处理器上单独运行所述操作系统；

重新配置所述第二处理器并重启所述第二处理器，使所述第二处理器常态地不运行所述操作系统；

在所述第一处理器和第二处理器之间共享所述共享内存区域，且所述高速缓存被映射到所述共享内存区域。

15.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第一处理器配置为将运动控制数据写入所述高速缓存中，所述第二处理器配置为从所述高速缓存读取所述运动控制数据，所述运动控制数据包括位置数据、速度数据、力矩数据和/或电流数据。