[發明專利]運動控制系統及運動控制方法

有效

• 申請號: 201210410245.2
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN103744353A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 唐寧;孫培;耿玉新
• 申請（專利權）人: 常州銘賽機器人科技有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 徐琳淞

1.一種運動控制系統，其特征在于：包括控制核心（1）、傳感輸入模塊（2）、驅動輸出模塊（3）、觸摸屏/鍵盤顯示模塊（4）和電機控制模塊（5）；傳感輸入模塊（2）的輸出端連接控制核心（1）的輸入端；驅動輸出模塊（3）的輸入端連接控制核心（1）的輸出端；觸摸屏/鍵盤顯示模塊（4）與控制核心（1）雙向電連接；電機控制模塊（5）的輸入端連接控制核心（1）的輸出端，其輸出端通過電機驅動器控制至少一個電機；控制核心（1）包括DSP主處理器（11）、FPGA協處理器（12）和ARM從處理器（13）。

2.根據權利要求1的運動控制系統，其特征在于：控制核心（1）的DSP主處理器（11）和ARM從處理器（13）的輸出端均通過地址總線和控制總線與FPGA協處理器（12）的輸入端連接；DSP主處理器（11）和ARM從處理器（13）還通過數據總線與FPGA協處理器（12）雙向電連接。

3.根據權利要求2的運動控制系統，其特征在于：還包括擴展功能模塊（6）、擴展輸入模塊（7）和擴展輸出模塊（8）；擴展功能模塊（6）與控制核心（1）雙向電連接；擴展輸入模塊（7）的輸出端連接控制核心（1）的輸入端；擴展輸出模塊（8）的輸入端連接控制核心（1）的輸出端。

4.根據權利要求3的運動控制系統，其特征在于：還包括與控制核心（1）雙向電連接的上位機（9）。

5.一種運動控制系統的運動控制方法，其特征在于采用如權利要求4的運動控制系統，控制方法包括以下步驟：

步驟一：系統上電后，DSP主處理器（11）、FPGA協處理器（12）和ARM從處理器（13）同時加載程序進入初始化階段；

步驟二：DSP主處理器（11）完成初始化后發送任務數據，該任務數據寫入FPGA協處理器（12）的任務號處理器，然后DSP主處理器（11）進入主循環；

FPGA協處理器（12）完成初始化后進入并行任務循環，該并行任務由DSP主處理器（11）分配；

ARM從處理器（13）完成初始化后從FPGA協處理器（12）的任務號處理器讀取任務信息，然后ARM從處理器（13）進入主循環；

步驟三：DSP主處理器（11）掃描驅動輸出模塊的通用IO信息、掃描FPGA協處理器（12）的反饋信息、掃描上位機（9）信息；如有FPGA協處理器（12）反饋信息，則讀取反饋信息并執行相關操作，執行完畢返回主循環；如有上位機（9）信息，則讀取上位機（9）的信息，并執行上位機操作，執行完畢返回主循環；

FPGA協處理器（12）將DSP主處理器（11）分配的任務解析為模塊化的控制任務并執行，執行完成后反饋信息給DSP主處理器（11），然后等待下次任務信息；

ARM從處理器（13）掃描觸摸屏/鍵盤顯示模塊（4）并執行出廠參數設置、選擇任務號或者功能參數調整操作；保存DSP主處理器（11）的任務數據，判斷DSP主處理器（11）是否忙，如果忙等待返回主循環處理其他任務；如果DSP主處理器（11）空閑，則發送前述參數給FPGA協處理器（12）的參數寄存器，從而在DSP主處理器（11）掃描FPGA協處理器（12）的反饋信息時獲取；執行完畢，返回主循環。

6.根據權利要求5的運動控制系統的運動控制方法，其特征在于：步驟三中，DSP主處理器（11）根據FPGA協處理器（12）反饋信息執行的操作包括發送復位指令、讀寫參數指令、發送運行指令和讀取故障信息。

7.根據權利要求5的運動控制系統的運動控制方法，其特征在于：步驟三中，FPGA協處理器（12）執行的模塊化任務包括：根據復位寄存器的復位信息控制各電機運行并將信息反饋給DSP主處理器（11）；掃描驅動輸出模塊的通用IO信息、掃描傳感輸入模塊的信息、掃描ARM從處理器（13）信號，并將這些信息反饋給DSP主處理器（11）。