基于两级DSP的并联装备开放式运动控制卡及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于两级DSP的并联装备开放式运动控制卡及控制方法。该系统采用了多CPU并行处理的两级控制结构，将系统的总体控制和电机的具体控制功能分离，由控制级CPU作为控制卡的核心，控制和协调整个系统的操作；采用可编程逻辑器件FPGA构造通讯接口，将控制级的处理单元和执行级的电机控制单元与FPGA芯片相连接，通过FPGA控制FIFO和同步状态信号实现数据的高速传输和电机同步控制；控制方法包括处理CPU离散控制轨迹，由执行级CPU进行位置与速度反演，然后通过变参数位置PID控制伺服电机。本发明的控制卡具有开放性好、处理速度快、控制能力强、实时性高等特点，适合控制具有非线性、强耦合、时变特点的并联构型装备。

主权项

1.一种基于两级DSP的并联装备开放式运动控制卡，其特征在于，该控制卡采用多CPU并行处理的两级结构，将控制卡的任务调度、系统监控和伺服控制功能分级处理：控制级由一个高端的数字信号处理器构成中央处理单元，作为指挥、协调整个系统工作的核心；执行级包括两片以上的DSP芯片，每片DSP构成一个电机控制单元，负责1～2个伺服驱动单元的直接控制，伺服驱动单元由交流伺服驱动器和伺服电机组成；中央处理单元和执行级的电机控制单元通过现场可编程门阵列芯片构造的通讯接口逻辑电路相连接，在先进先出寄存器和同步逻辑控制信号的控制下实现各单元间的高速数据传输和协调同步。