[發(fā)明專利]一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811215702.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109194203A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭同健;付云博;張立文;牛文達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): H02P5/46
• 分類號(hào): H02P5/46
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

1.一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制器包括：

控制板卡，用于將上位機(jī)發(fā)出的控制指令和各個(gè)軸系所反饋的編碼信息按照預(yù)設(shè)控制算法計(jì)算出控制量；

驅(qū)動(dòng)板卡，用于采集多種信息并將所述多種信息傳輸給所述控制板卡，用于接收所述控制板卡傳輸?shù)目刂屏坎⑺隹刂屏堪l(fā)送給各個(gè)軸系的電機(jī)；

所述控制板卡與所述驅(qū)動(dòng)板卡通過光纖連接；

電源轉(zhuǎn)換分配模塊，分別與所述控制板卡和所述驅(qū)動(dòng)板卡連接，用于向所述控制板卡提供控制電壓，用于向所述驅(qū)動(dòng)板卡提供驅(qū)動(dòng)電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述多種信息包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的編碼器信息、驅(qū)動(dòng)電流信息和霍爾信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)板卡接收所述控制板卡傳輸?shù)目刂屏亢螅瑢⑺隹刂屏窟M(jìn)行功率放大后，再傳輸給各個(gè)軸系的電機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述控制板卡包括：

第一FPGA，用于將上位機(jī)發(fā)送的控制指令、驅(qū)動(dòng)板卡發(fā)送編碼器信息、驅(qū)動(dòng)電流信息和霍爾信息解包整合后發(fā)送給各個(gè)DSP，并用于將各個(gè)DSP計(jì)算出的控制量打包后發(fā)送給驅(qū)動(dòng)板卡，并用于將編碼器信息、驅(qū)動(dòng)電流信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息通過以太網(wǎng)收發(fā)模塊發(fā)送給上位機(jī)；

多個(gè)DSP，所述多個(gè)DSP對(duì)應(yīng)多個(gè)軸系，每個(gè)DSP用于接收第一FPGA發(fā)送給對(duì)應(yīng)軸系的指令信息、編碼器信息和霍爾信息，并根據(jù)內(nèi)置的控制算法計(jì)算出相應(yīng)軸系的控制量并將控制量發(fā)送給第一FPGA，并將對(duì)應(yīng)軸系相關(guān)狀態(tài)信息發(fā)送給第一FPGA；

以太網(wǎng)收發(fā)模塊，與上位機(jī)通過網(wǎng)線連接，用于接收上位機(jī)通過網(wǎng)線傳輸?shù)目刂浦噶畈⒖刂浦噶畎l(fā)送給第一FPGA，將第一FPGA打包的編碼器信息、驅(qū)動(dòng)電流信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息通過網(wǎng)線發(fā)送給上位機(jī)；

第一SFP光模塊，與驅(qū)動(dòng)板卡的第二SFP光模塊通過光纖連接，用于負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)板卡和控制板卡之間的信息傳輸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)板卡包括：

第二FPGA，用于接收多個(gè)雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的編碼器信息、驅(qū)動(dòng)電流信息，用于接收多個(gè)軸系電機(jī)發(fā)出的霍爾信息，并將接收到的編碼器信息、驅(qū)動(dòng)電流信息和霍爾信息通過第二SFP光模塊和光纖發(fā)送給所述控制板卡，用于接收所述控制板卡通過第一SFP光模塊和光纖發(fā)送的多個(gè)軸系的控制量，并將所述多個(gè)軸系的控制量發(fā)送給IPM驅(qū)動(dòng)模塊組；

多個(gè)雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述多個(gè)雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊中的一部分雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊用于接收和轉(zhuǎn)換多個(gè)軸系的編碼信號(hào)并將所述編碼信號(hào)發(fā)送給所述第二FPGA，所述多個(gè)雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊中的另一部分雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊用于接收并轉(zhuǎn)換IPM驅(qū)動(dòng)模塊組發(fā)出的多個(gè)軸系的驅(qū)動(dòng)電流信息，并將所述多個(gè)軸系的驅(qū)動(dòng)電流信息發(fā)送給第二FPGA；

IPM驅(qū)動(dòng)模塊組，用于接收第二FPGA發(fā)送的多個(gè)軸系的控制量，并將所述多個(gè)軸系的控制量進(jìn)行功率放大后發(fā)送給多個(gè)軸系對(duì)應(yīng)的電機(jī)，用于對(duì)多個(gè)軸系電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，并對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行溫度監(jiān)控及報(bào)警；

第二SFP光模塊，與控制板卡的第一SFP光模塊通過光纖連接，用于負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)板卡和控制板卡之間的信息傳輸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換分配模塊用于將220V的交流電轉(zhuǎn)換成控制電壓和驅(qū)動(dòng)電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述控制電壓包括5V的直流電和3.3V的直流電。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電壓包括36V的直流電。