[发明专利]一种同步保持自适应控制系统和方法

权利要求书

1.一种同步保持自适应控制系统，其特征在于，具有矩形金属盒、接插件和电子电路组成，核心为电子电路，电子电路包括：差分驱动器、可编程逻辑器件、微控制器、恒温晶振和GPS/北斗模块，其中：

微控制器，与上位机双向串口通讯、与可编程逻辑器件和GPS/北斗模块连接，用于实现同步控制与周期纠错、同步误差检测；

可编程逻辑器件，与恒温晶振和GPS/北斗模块、差分驱动器和微控制器连接，用于联合微控制器产生相应周期的同步信号向待同步设备发送同步信号；并用于对同步信号与返回信号的上升沿的时延值进行逻辑比较，当两路信号的上升沿时延差小于设定门限时产生一个同步指示信号，并发送至微控制器；

差分驱动器实现长缆的信号转换，在向待同步设备发出信号端采用复用方式实现同步与同步周期控制；

GPS/北斗模块，用于接收卫星信号，分别输出RMC信息与1PPS信号至微控制器和可编程逻辑器件；

恒温晶振产生逻辑时序连接至可编程逻辑器件。

2.根据权利要求1所述的同步保持自适应控制系统，其特征在于，所述微控制器还用于接收处理GPS/北斗信息，以1S的频率向上位机发送卫星数据包与周期值，并接收上位机发出的同步命令；并在完成同步后，检测并计算同步信号与返回信号的上升沿的时延值；微控制器检测到同步指示信号后产生一个周期性的计数器，作为同步状态指示器；并能将卫星RMC数据、发送同步信号周期、同步返回信号周期、同步误差值与同步状态指示器打包发送给上位机。

3.根据权利要求2所述的同步保持自适应控制系统，其特征在于，所述微控制器还用于在收到上位机发出的同步命令后,微控制器检测返回的待同步信号,若该信号周期与预设周期不符,则停止同步操作,向待同步设备发送相应的周期控制信号,直至返回信号周期与预设一致。

4.根据权利要求3所述的同步保持自适应控制系统，其特征在于，此时微控制器控制可编程逻辑器件发出同步信号，同步信号持续20个同步周期，在此时间内微控制器停止上传信息。在前8个同步周期时间内，待同步设备检测同步信号并确认，检测无误后在接下来的6个周期时间内进行同步，剩余的6个周期作为缓冲时间，防止同步时序错误。

5.根据权利要求4所述的同步保持自适应控制系统，其特征在于，所述微控制器还用于，若同步状态无误上位机显示同步正常完成时，同步控制器上锁，不接收同步指令；若同步异常上位机发出重新同步命令，则同步控制器通过复用信号对待同步设备发出解锁命令，开始重新同步过程，直至同步正常。

6.根据权利要求1所述的同步保持自适应控制系统，其特征在于，所述差分驱动器还用于通过电缆连接至待同步设备，并能接收、返回同步信号至编程逻辑器。

7.一种同步保持自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、接收并处理GPS/北斗数据信息，以1S的频率向上位机发送卫星数据包与周期值；

S2、在收到上位机发出的同步命令后,检测返回的待同步信号,若该信号周期与预设周期不符,则停止同步操作,向待同步设备发送相应的周期控制信号,直至返回信号周期与预设一致；

S3、产生相应周期的同步信号向外发送同步信号，开始同步操作；

S4、在同步完成后将计算的同步误差值与硬件检测的同步状态上传给上位机，确保同步无误。

8.根据权利要求7所述的同步保持自适应控制方法，其特征在于，所述S3还包括：同步信号持续20个同步周期，在此时间内停止上传信息；在前8个同步周期时间内，待同步设备检测同步信号并确认，检测无误后在接下来的6个周期时间内进行同步，剩余的6个周期作为缓冲时间，防止同步时序错误。

9.根据权利要求7所述的同步保持自适应控制方法，其特征在于，所述S4还包括：同步完成后，测并计算同步信号与返回信号的上升沿的时延值；同时对这两个信号进行逻辑比较，当两路信号的上升沿时延差小于设定门限时产生一个同步指示信号，测到同步指示信号后产生一个周期性的计数器，作为同步状态指示器，将卫星RMC数据、发送同步信号周期、同步返回信号周期、同步误差值与同步状态指示器打包发送给上位机；若同步状态无误，则上位机显示同步正常完成，同步控制器上锁，不接收同步指令；若同步异常，则上位机发出重新同步命令，同步控制器通过复用信号对待同步设备发出解锁命令，开始重新同步过程，直至同步正常。