[发明专利]基于自定义总线的多轴运动控制系统硬件架构

摘要

本发明公开了一种基于自定义总线的多轴运动控制系统硬件架构，至少包括上位机1、主运动控制器2、一个或多个从运动控制器3、一个或多个驱动器和一个或多个电机。所述主运动控制器2通过自定义总线与一个或多个从运动控制器3相连，实现对所有从运动控制器3和所有运动轴的同步协调控制；所述每个从运动控制器3可同步协调控制四个运动轴，减少了控制任务，并可以实现并行计算，提高了系统的运算能力。本发明采用主从分布式结构，易于扩展，且具有通用性。本发明适用于工业自动化控制领域，特别适用于要求高速高精的多轴联动控制系统。

主权项

1.基于自定义总线的多轴运动控制系统硬件架构，采用主从分布式结构，其特征在于：至少包括上位机(1)、主运动控制器(2)、一个或多个从运动控制器(3)、一个或多个驱动器和一个或多个电机；所述上位机(1)与主运动控制器(2)相连，所述主运动控制器(2)通过自定义总线与一个或多个从运动控制器(3)相连，所述从运动控制器(3)与一个或多个驱动器相连，所述每个驱动器分别与一个电机相连；所述从运动控制器(3)，其至少包括FPGA1、从DSP、存储器、FPGA2和信号调理电路；所述FPGA2通过自定义总线与主运动控制器(2)相连，所述从DSP通过内部总线分别与FPGA1、存储器和FPGA2相连，所述FPGA1分别与FPGA2和信号调理电路相连，所述信号调理电路与一个或多个驱动器相连，所述从运动控制器(3)与一个或多个驱动器相连，一个从运动控制器(3)最多与四个驱动器相连；所述主运动控制器(2)，其至少包括通信接口和主DSP；所述通信接口与上位机(1)相连，所述主DSP与通信接口相连；所述主DSP通过通信接口获取上位机(1)下发的轨迹规划指令，并进行指令解析、前瞻控制、同步协调控制和插补运算，最后通过自定义总线实现将运动指令发送到每个从运动控制器(3)；所述主运动控制器(2)通过自定义总线与一个或多个从运动控制器(3)相连，从运动控制器(3)的个数由驱动器和电机的个数决定；所述FPGA1负责输入输出信号处理、数据采集、算法预处理及接口转换；所述FPGA2负责从运动控制器(3)与主运动控制器(2)的数据交换，并控制FPGA1进行输入输出信号处理、数据采集、算法预处理及接口转换；所述从DSP负责各类补偿算法和单轴跟踪控制算法处理。