[实用新型]一种基于PID的实时双轴驱动控制器

说明书

本实用新型公开了一种基于PID的实时双轴驱动控制器，包括主站、分别与主站连接的多个从站；所述主站为PC机，每个所述从站包括与PC机连接的运动数据缓冲及运动脉冲产生单元、数据处理器、马达、减法器，所述运动数据缓冲及运动脉冲产生单元、马达、减法器、数据处理器依次连接。本实用新型采用运动数据缓冲及运动脉冲产生单元对通信周期进行100us的倍数细分，在主动轴和从动轴配合工作时，可提高和优化PID控制器的实时性补偿；主动轴直接通过运动数据缓冲及运动脉冲产生单元与PC机连接，从动轴通过运动数据缓冲及运动脉冲产生单元的控制卡端与PC机连接，降低主动轴和从动轴之间的数据交换时间，提升通信和PID控制效率。

技术领域

本实用新型涉及工业通信技术领域，具体的说，是一种基于PID的实时双轴驱动控制器。

背景技术

现有方式采用工业通信总线直接控制从站轴，通信周期一般是1000us或500us，这样对轴的位置的PID控制周期就和通信周期一样，控制实时性不够。而且各轴之间也是独立运行，轴与轴之间的数据配合靠PC主机来保证，在相应的控制周期及PID周期的前提下，主动轴和从动轴的误差不能及时纠正。

目前，有很多双轴同步控制功能的数控系统，但开发具有双轴同步控制功能的数控系统周期长，在进行高速高精度控制时，双轴的反馈以及反馈的处理需及时，这对数控系统本身就产生很高的要求。对于众多国产数控系统来说，由于其插补周期的限制，在数控系统上进行双轴同步控制技术颇有难度。

申请号为201310030290.X的专利，提出一种双轴同步与差动运动系统及其控制补偿方法，主要公开了双轴如何同步及补偿，但补偿方式与本专利不同，且没有解决工业网线控制的周期和PID控制的周期之间的矛盾，现有的工业网线周期也不足以支撑快速的PID控制器调节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于PID的实时双轴驱动控制器，采用运动数据缓冲及运动脉冲产生单元使PC机控制和接收PID控制器的数据实时同步，且可对各轴的运动控制周期进行细分和跟踪，在主动轴PID控制器和从动轴PID控制器的配合工作下，使整个系统的跟随性和实时性补偿得到巨大的优化。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于PID的实时双轴驱动控制器，包括主站、分别与主站连接的多个从站；所述主站为PC机，每个所述从站包括与PC机连接的运动数据缓冲及运动脉冲产生单元、数据处理器、马达、减法器，所述运动数据缓冲及运动脉冲产生单元、马达、减法器、数据处理器依次连接，所述运动数据缓冲及运动脉冲产生单元与数据处理器连接；所述马达包括A马达、B马达，所述数据处理器包括主动轴PID控制器、从动轴PID控制器，所述主动轴PID控制器、从动轴PID控制器分别与运动数据缓冲及运动脉冲产生单元连接，所述运动数据缓冲及运动脉冲产生单元分别与A马达、B马达连接；所述A马达与主动轴PID控制器连接，且A马达通过减法器与从动轴PID控制器连接；所述B马达分别与减法器和从动轴PID控制器连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，还包括A驱动器、B驱动器，所述A驱动器、B驱动器分别与运动数据缓冲及运动脉冲产生单元连接；所述运动数据缓冲及运动脉冲产生单元通过A驱动器与A马达连接，运动数据缓冲及运动脉冲产生单元通过B驱动器与B马达连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述A马达还连接有A编码器，所述A马达通过A编码器分别与主动轴PID控制器和减法器连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述B马达还包括B编码器，所述B马达通过B编码器分别与从动轴PID控制器和减法器连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述运动数据缓冲及运动脉冲产生单元采用XC6SLX9。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，还包括通信单元，所述通信单元连接于PC机和运动数据缓冲及运动脉冲产生单元之间。