[发明专利]缩短运动控制器伺服周期的方法及其运动控制器

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体地说，涉及一种缩短运动控制器伺服周 期的方法及其运动控制器。

背景技术

规划器和伺服控制器都是运动控制器的核心组件。在运动控制器中规划 器根据设定的运动模式和运动参数实时计算规划位置和规划速度，生成所需的 速度曲线和运动轨迹。伺服控制器根据设定的控制算法和控制参数，实时计算 控制量。对于伺服控制系统，伺服周期是一个非常重要的性能指标，伺服周期 越短，伺服控制的性能越好。通常，上述规划器和伺服控制器共用一个定时中 断，由于规划器完成路径生成和速度规划的时间远远大于伺服控制器的计算时 间，在这种情况下，难以缩短伺服周期。也可以将运动控制器的规划器和伺服 控制器分解到二个独立的定时中断，便于能够有效减小伺服周期，提高控制性 能。但是规划器和伺服控制器分离以后，由于规划周期大于伺服周期，伺服控 制器的规划速度会变得极不平滑，严重影响运动控制器的控制性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述伺服周期较长以及规 划速度不平滑的缺陷，提供一种可以缩短伺服周期且其规划速度较为平滑的缩 短运动控制器伺服周期的方法及其运动控制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种缩短运动控制器伺 服周期的方法，包括如下步骤：

A)产生相互独立的、具有一定相位差以保证不会互相中断的第一定 时中断信号和第二定时中断信号；

B)分别将所述第一定时中断信号和第二定时中断信号传送到所述运 动控制器的伺服控制器及规划器，分别控制所述伺服控制器及规划器的计算。

在本发明所述的缩短运动控制器伺服周期的方法中，所述第一定时中断信 号的周期小于所述第二定时中断信号的周期且所述第二定时中断信号周期是 所述第一定时中断信号周期的整数倍。

在本发明所述的缩短运动控制器伺服周期的方法中，当所述伺服控制器计 算n时次所述规划器计算1次，其中，n为整数，其值为第一定时中断信号的 周期除第二定时中断信号的周期。

在本发明所述的缩短运动控制器伺服周期的方法中，所述步骤A)进一步 包括：

A1)产生第一定时中断信号；

A2)对所述第一定时中断信号分频并移相，得到第二定时中断信号。

在本发明所述的缩短运动控制器伺服周期的方法中，还包括如下步骤：对 所述规划器输出到伺服控制器的规划位置信号进行有限长单位冲激响应滤波。

本发明还涉及一种运动控制器，包括规划器和伺服控制器，还包括用于产 生第一定时中断信号的第一定时中断信号产生单元和用于产生第二定时中断 信号的第二定时中断信号产生单元，所述第二定时中断信号产生单元的输出与 规划器21的控制信号输入端连接，第一定时中断信号产生单元输出端与所述 伺服控制器控制信号输入端连接。

在本发明所述的运动控制器中，所述第一定时中断号与所述第二定时中断 信号的相位相关，所述第二定时中断信号产生的第二控制信号的周期整数倍于 所述第一定时中断信号产生单元产生的第一定时中断信号，所述整数值为第一 定时中断信号的周期除第二定时中断信号的周期。

在本发明所述的运动控制器中，所述第二定时中断信号产生单元包括n 分频器及移相器，所述n分频器输入端与所述第一定时中断信号产生单元输出 端连接，其分频输出端连接在所述移相器输入端，所述移相器输出端连接在所 述规划器控制信号输入端；其中，n为整数，其值为第一定时中断信号的周期 除第二定时中断信号的周期。

在本发明所述的运动控制器中，所述伺服控制器还还包括有限长单位冲激 响应滤波单元，所述滤波单元串接在所述伺服控制器中接收所述规划器输出的 控制位置信号的输入回路中。

在本发明所述的运动控制器中，所述有限长单位冲激响应滤波单元包括2 个串联在一起的有限长单位冲激响应滤波器。

实施本发明的缩短运动控制器伺服周期的方法及其运动控制器，具有以下 有益效果：由于上述伺服控制器及规划器分别由不同的定时中断产生单元产生 的定时中断信号控制，并且这些定时中断信号相位相关且其周期为整数倍数， 使得该运动控制器不仅伺服时间较短，而且其规划速度较为平滑。

附图说明

图1是本发明缩短运动控制器伺服周期的方法及其运动控制器实施例的 方法流程图；