[发明专利]一种嵌入式伺服控制器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种嵌入式伺服控制器，其包括有：一IO接口模块，用于连接包含伺服电机的外部设备；一FPGA控制器，连接于所述IO接口模块，所述FPGA控制器用于进行AD转换、进行DA转换以及向外部设备传输脉冲控制信号；一DSP控制器，所述DSP控制器连接于所述FPGA控制器，并且所述DSP控制器与计算机建立通信，所述DSP控制器用于从计算机获取控制信息，并调用预设的融合控制模块和位置控制模块对所述控制信息进行运算处理，所述FPGA控制器根据DSP控制器的运算处理结果控制所述伺服电机的运转状态。本发明能够为复杂控制算法提供硬件平台，同时性能优良、接口简单、稳定可靠。

技术领域

本发明涉及微型光电经纬仪的电机精密控制装置，尤其涉及一种嵌入式伺服控制器及其控制方法。

背景技术

现有技术中，随着靶场要求复杂度和精确度的提高，对经纬仪等光学测量设备的伺服跟踪能力要求也越来越高，例如高精度快速跟踪、低速稳定跟踪和复杂弹道的精密跟踪等。这些要求迫使伺服控制系统应用各种复杂控制算法，并相应的要求伺服控制器足够强的运算能力。以往控制器运算能力有限，满足不了复杂控制算法要求，所以迫切需要设计高性能的伺服控制器实现以上功能。同时，靶场光测对光电经纬仪的精度要求越来越高，机动性能要求越来越好，因此，机动性强，小型化的光电设备得以出现。其特点是系统集成度高，结构紧凑，重量轻，尺寸小，适应车载，舰载。随着现代测量技术的发展和要求的提高，不仅对光电经纬仪系统要求多功能，高定位精度，快速响应性等综合性能，而且对系统体积，外形等方面提出了新的要求，要求研制小型化的新型光电经纬仪极为迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够为复杂控制算法提供硬件平台，同时性能优良、接口简单、稳定可靠的嵌入式伺服控制器及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种嵌入式伺服控制器，其包括有：一IO接口模块，用于连接包含伺服电机的外部设备；一FPGA控制器，连接于所述IO接口模块，所述FPGA控制器用于进行AD转换、进行DA转换以及向外部设备传输脉冲控制信号；一DSP控制器，所述DSP控制器的芯片型号为TMS320F28335，所述DSP控制器连接于所述FPGA控制器，并且所述DSP控制器与计算机建立通信，所述DSP控制器用于从计算机获取控制信息，并调用预设的融合控制模块和位置控制模块对所述控制信息进行运算处理，所述FPGA控制器根据DSP控制器的运算处理结果控制所述伺服电机的运转状态。

优选地，所述FPGA控制器向外部设备传输的脉冲控制信号为PWM信号。

优选地，所述IO接口模块包括有UART传输器，所述FPGA控制器基于UART协议与外部设备建立通信。

优选地，包括有电源模块，所述电源模块用于为所述嵌入式伺服控制器供电。

优选地，所述电源模块包括型号为TPS767D301的数字电源控制器U25及其外围电路。

优选地，所述IO接口模块包括有用于连接蓝牙收发器的蓝牙模块接口。

优选地，所述IO接口模块包括有型号为QSE-040的连接器，所述连接器用于连接外部扩展板。

一种嵌入式伺服控制器的控制方法，所述嵌入式伺服控制器包括有一IO接口模块、一FPGA控制器及一DSP控制器，所述FPGA控制器连接于所述IO接口模块，所述DSP控制器连接于所述FPGA控制器，且所述DSP控制器与计算机建立通信，所述DSP控制器的芯片型号为TMS320F28335，所述控制方法包括如下步骤：步骤S1，通过IO接口模块连接包含伺服电机的外部设备；步骤S2，所述DSP控制器用于从计算机获取控制信息；步骤S3，所述DSP控制器调用预设的融合控制模块和位置控制模块对所述控制信息进行运算处理；步骤S4，所述FPGA控制器根据DSP控制器的运算处理结果控制所述伺服电机的运转状态。