[发明专利]一种用于数控系统电机主轴转速的控制系统及方法

摘要

一种用于数控系统电机主轴转速的控制系统及方法，控制系统中包括嵌入式Linux数控系统主站和通过EtherCAT通信协议总线通信连接的数控系统从站。嵌入式Linux数控系统主站通过软电路层周期性地向数控系统从站的伺服装置发送速度指令值控制电机按其旋转；数控系统从站的伺服装置周期性地将速度反馈值反馈给嵌入式Linux数控系统主站，构成全闭环控制系统。本发明的控制方法采用闭环控制方法，本发明基本上无干扰，稳定性较好，故障率低，传送速度快，全闭环控制的循环时间达到1μs，控制精度可达到1nm，电机主轴的转速达到16000rpm，稳定性和可靠性都得到了保障。

主权项

一种用于数控系统电机主轴转速的控制系统，其特征在于，包括嵌入式Linux数控系统主站和数控系统从站，嵌入式Linux数控系统主站与数控系统从站之间通过EtherCAT通信协议总线相互通信连接；所述嵌入式Linux数控系统主站包括控制模块和主站接口模块；所述控制模块包括带有网卡的嵌入式硬件平台和运行于嵌入式硬件平台上的软体部分；所述软体部分里包括嵌入式Linux用户空间和嵌入式Linux内核空间；所嵌入式Linux用户空间里的应用层内置有包含SoE协议的EtherCAT通信协议栈；所述嵌入式Linux内核空间里置有嵌入式Linux操作系统以及包含软电路层、EtherCAT通信协议栈内态驱动模块和网卡驱动模块的驱动层；所述数控系统从站包括带有从站接口的伺服装置和与其连接的电机，其中从站接口与上述嵌入式Linux数控系统主站内的主站接口模块连接；所述嵌入式Linux数控系统主站通过嵌入式Linux用户空间里的应用层内的EtherCAT通信协议栈内的SoE协议向软电路层发出主轴控制字，使能于数控系统从站内的伺服装置；通过嵌入式Linux内核空间里的软电路层周期性地发出速度指令值，并通过EtherCAT通信协议总线传送给数控系统从站内的伺服装置，伺服装置按照接收到该速度指令值控制电机旋转；伺服装置通过EtherCAT通信协议总线周期性地将速度反馈值反馈给嵌入式Linux数控系统主站内驱动层内的软电路层，以此完成闭环控制。