[發(fā)明專利]一種逐脈沖調(diào)制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910038325.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109743046B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋斌;徐健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市顯控科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K7/00
• 分類號(hào): H03K7/00;H02P29/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明;洪銘福

本發(fā)明公開(kāi)了一種逐脈沖調(diào)制方法和系統(tǒng)，本發(fā)明根據(jù)脈沖指令進(jìn)行逐脈沖調(diào)制預(yù)處理以獲取調(diào)制信息，并根據(jù)調(diào)制信息實(shí)現(xiàn)逐脈沖調(diào)制以輸出指令脈沖，輸出的脈沖的頻率均勻變化，保證脈沖輸出均勻，避免出現(xiàn)頻率增量大、脈沖輸出不均勻而導(dǎo)致電機(jī)抖動(dòng)厲害的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脈沖領(lǐng)域，尤其是一種逐脈沖調(diào)制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

可編程邏輯控制器PLC廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化場(chǎng)合，PLC通過(guò)高速脈沖輸出的方式控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器或者是伺服驅(qū)動(dòng)器，從而精確控制電機(jī)的位置和速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備的復(fù)雜工藝流程動(dòng)作。

PLC高速脈沖輸出頻率最高可達(dá)200KHz、500KHz，甚至是8MHz的超高速頻率，當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式其一是采用微處理器MCU的定時(shí)器資源，利用定時(shí)器外設(shè)發(fā)出期望頻率的脈沖個(gè)數(shù)；其次是利用FPGA的硬件并行特性，將FPGA編程為發(fā)送高速脈沖的外設(shè)，利用CPU與FPGA的數(shù)據(jù)交互來(lái)控制FPGA脈沖發(fā)送的頻率和個(gè)數(shù)。當(dāng)前上述兩種方式實(shí)現(xiàn)的脈沖發(fā)送都是基于分段的思想，即PLC在每個(gè)分段周期內(nèi)，根據(jù)指令速度的要求算出需要發(fā)送的脈沖個(gè)數(shù)，然后再依次將每一段的脈沖個(gè)數(shù)和頻率傳給脈沖發(fā)送外設(shè)，最后脈沖發(fā)送外設(shè)利用定時(shí)器資源或者是FPGA資源，根據(jù)每一段脈沖的頻率和個(gè)數(shù)在一個(gè)分段周期內(nèi)發(fā)送固定頻率的固定脈沖數(shù)。通過(guò)不同周期內(nèi)發(fā)送不同頻率、不同個(gè)數(shù)的脈沖來(lái)改變電機(jī)驅(qū)動(dòng)的位置和速度，從而實(shí)現(xiàn)PLC脈沖控制電機(jī)的加減速和勻速控制等過(guò)程。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于是在每一段內(nèi)發(fā)送固定頻率的脈沖，每一個(gè)分段周期之間存在較大頻率的跳變，特別是在高加速度的情況下，頻率的臺(tái)階跳變更明顯，對(duì)脈沖的加減速存在不均勻，存在驅(qū)動(dòng)電機(jī)不穩(wěn)定、抖動(dòng)等現(xiàn)象，特別是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的低速控制。當(dāng)前方案主要是針對(duì)每一段脈沖的調(diào)制過(guò)程，只能控制段與段之間的脈沖頻率增量，并不能控制每一個(gè)脈沖頻率，因此無(wú)法做到真正意義上的脈沖均勻加減速控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種逐脈沖調(diào)制方法和系統(tǒng)，脈沖頻率均勻變化，脈沖輸出均勻。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

第一方面，本發(fā)明提供一種逐脈沖調(diào)制方法，包括：

逐脈沖調(diào)制預(yù)處理步驟：根據(jù)脈沖指令對(duì)需要發(fā)送的指令脈沖進(jìn)行逐脈沖調(diào)制預(yù)處理以獲取所述指令脈沖的調(diào)制信息；

逐脈沖調(diào)制輸出步驟：根據(jù)所述調(diào)制信息進(jìn)行逐脈沖調(diào)制并輸出所述指令脈沖。

進(jìn)一步地，所述逐脈沖調(diào)制預(yù)處理步驟包括：

脈沖預(yù)設(shè)信息生成子步驟：根據(jù)所述脈沖指令生成所述指令脈沖的脈沖預(yù)設(shè)信息，所述脈沖預(yù)設(shè)信息包括預(yù)設(shè)脈沖個(gè)數(shù)、預(yù)設(shè)起始頻率、預(yù)設(shè)結(jié)束頻率和預(yù)設(shè)加減速時(shí)間；

分段子步驟：將所述指令脈沖按照預(yù)設(shè)分段數(shù)進(jìn)行分段以獲取多個(gè)脈沖段，并獲取所述脈沖段的起始頻率、所述脈沖段的結(jié)束頻率和所述脈沖段的脈沖個(gè)數(shù)；

逐脈沖調(diào)制預(yù)處理子步驟：根據(jù)所述脈沖段的脈沖個(gè)數(shù)、所述脈沖段的起始頻率、所述脈沖段的結(jié)束頻率均分頻率變化量至所述脈沖段的每一個(gè)脈沖上，所述頻率變化量為所述脈沖段的結(jié)束頻率和所述脈沖段的起始頻率的差值；

校正子步驟：獲取逐脈沖調(diào)制預(yù)處理后的脈沖的加減速時(shí)間，根據(jù)所述加減速時(shí)間和預(yù)設(shè)加減速時(shí)間調(diào)整每個(gè)脈沖段以獲取所述調(diào)制信息，所述調(diào)制信息包括每個(gè)脈沖段的新起始頻率、每個(gè)脈沖段的新結(jié)束頻率、每個(gè)脈沖段的新脈沖個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步地，所述逐脈沖調(diào)制輸出步驟包括：

脈沖指令數(shù)據(jù)獲取子步驟：獲取所述調(diào)制信息；

逐脈沖頻率調(diào)制子步驟：根據(jù)所述調(diào)制信息獲取單個(gè)脈沖的控制參數(shù)；

脈沖輸出子步驟：根據(jù)所述單個(gè)脈沖的控制參數(shù)輸出所述指令脈沖。