[发明专利]一种运动控制方法及装置

摘要

公开了一种运动控制方法和装置。所述方法包括第一信号转换器将外部编码器采集的差分数据信号转换为单端数据信号，并将单端数据信号发送至FPGA解码器；FPGA解码器对单端数据信号进行解码，并将解码得到的数据信号发送至ARM控制器；ARM控制器通过主定时器模块读取所述解码得到的数据信号以及上位机发送的控制参数，并根据预设的复合控制算法获取控制输出量，并将控制输出量输出至DA转换器；DA转换器对控制输出量进行数模转换，然后将其输出至电机驱动器；其中，所述ARM控制器装载有UCOSII操作系统。本发明的运动控制方法、装置的通用性强、实时性强、控制精度高。

主权项

一种运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1、第一信号转换器将外部编码器采集的差分数据信号转换为单端数据信号，并将所述单端数据信号发送至FPGA解码器；S2、FPGA解码器对所述单端数据信号进行解码，并将解码后的数据信号分为两路：一路数据信号发送至ARM控制器，另一路数据信号经第二信号转换器转变为差分信号形式后输出至外部设备；S3、ARM控制器通过主定时器模块读取所述解码得到的数据信号以及上位机发送的控制参数，并根据预设的复合控制算法获取控制输出量，并将所述控制输出量输出至DA转换器；所述复合控制算法由PID闭环控制、前馈控制构成；S4、DA转换器将所述控制输出量由数字量形式转变为模拟量形式，然后将其输出至电机驱动器；其中，所述ARM控制器装载有UCOSII操作系统；其中，在步骤S3中，所述ARM控制器通过主定时器模块读取所述解码得到的数据信号以及上位机发送的控制参数，具体包括：读取上位机发送的控制参数，并判断ARM控制器中的控制参数是否改变；若控制参数改变，则对ARM控制器重新进行初始化；若控制参数未改变或者在重新初始化之后，读取FPGA解码器解码得到的数据信号、并将其转换为角度数据；以及所述ARM控制器根据预设的复合控制算法获取控制输出量，具体包括：根据所述角度数据获取位置反馈数据，并对所述位置反馈数据进行一阶滤波获取速度反馈数据；根据电机运行模式调用相应的轨迹规划函数，计算位置期望数据；其中，所述轨迹规划函数为梯形规划函数或三角形规划函数；根据所述位置反馈数据、位置期望数据计算位置环偏差，并将所述位置环偏差输入PID位置闭环，以获取位置环PID控制量；对所述位置环PID控制量进行二阶滤波，获取速度期望数据；根据所述速度反馈数据、速度期望数据计算速度环偏差，并将所述速度环偏差输入PID速度闭环，以获取速度环PID控制量。