[实用新型]一种多关节时间同步装置

说明书

本实用新型涉及群体控制技术领域，尤其涉及一种多关节实现同步的装置。在同一组网网络下，对于每一个关节，利用接收到的同步信号，更新当前时间和更新时间计数参数。在没有收到同步信号的时间段内，利用更新的时间参数，进行时间计数。在通讯不稳定和同步通讯频率不高的情况下，还可以确保多关节能够有效协同工作。

技术领域

本实用新型涉及群体控制技术领域，尤其涉及一种多关节时间同步装置及其同步的方法。

背景技术

在群体控制系统和多关节同步系统中，每个关节或者个体都是独立控制的(有自己的微控制器)。这些关节的微控制器的晶振提供了基本的计时任务，由于晶振误差，每个关节的计时快慢不一，在没有同步的情况下，会出现时间计时差异。它们在完成一系列协同动作的过程中，需要进行时间同步。在很多情况下，这些关节或者个体并没有线连，需要通过无线相互通讯，同步时间。在低成本组网无线通讯过程中，丢包和通讯不稳情况经常发生，同步信号不能每次可靠接收，同时为了降低功耗和减少通讯数据，同步信号的发送频率不高，造成有相当长一段时间的时间计数要依靠本地晶振来完成，在这段时间内，时间误差在积累。为了得到精确的同步信号，需要对无线通讯的可靠性和功耗提出高要求，这在一些低成本和小体积的关节或个体中，很难实现。

发明内容

本实用新型为克服现有技术的不足，提出一种在无线组网控制的多关节同步装置，以实现多关节时间同步，在通讯不稳定和同步通讯频率不高的情况下，还可以确保多关节能够有效协同工作。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种多关节时间同步装置，该装置包括时间更新和计时模块、计时系统算法控制模块，在同一组网网络下，当一个关节在一段时间内有效接收到了1次时间同步信号，时间同步信号包含了当前同步的时间值Tr，则该关节的时间更新和计时模块对关节当前时间进行更新，更新成同步的时间值Tr，并以此开始计时；同时，计时系统算法控制模块根据同步时间和本地晶振时间Tl的误差值error，更新计时因子，使本地晶振计时和同步时间的误差越来越小，代表本地时间与参考时间一致。当所有关节的本地时间都与参考时间一致时，实现关节之间的时间同步；

其中，计时系统算法控制模块所采用的具体的计算方式如下：

接收到第k+1次同步时间更新信号，计算同步时间Tr和本地时间的时间Tl的误差e(k+1)＝Tr(k+1)-Tl(k+1)；本地时间的计时方式为：Tl＝T(k)+N*w(k)，w为技术因子；在第k+1次时间信号更新时，同时更新w；即w(k+1)＝w(k)+e(k+1)/N；

同理在第k+2次时间更新时有w(k+2)＝w(k+1)+e(k+2)/M；

其中第k+1次和第k次的间隔时间是不定的，是相邻两次关节收到的时间信号，在这个期间同步主机有可能发送了多次同步时间信号，只是因为网络不稳定，没有被关节接收到而已；当误差e小于可接受的范围时，被认为同步时间和本地时间实现同步，如果网络里所有关节时间同步，即可实现同步协同工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：在接收到同步信号后，不仅更新了关节的当前时间，还对时间计数参数进行了更新，在没有收到同步信号的时间段内，利用更新的时间参数，进行时间计数，在通讯不稳定和同步通讯频率不高的情况下，还可以确保多关节能够有效协同工作。

附图说明

图1为本实用新型时间同步框图；

图2为本实用新型计时系统算法控制框图；

图3为本实用新型本地时间和同步时间进行更新的示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型做进一步的说明。