[发明专利]多轴同步伺服驱动系统及其同步控制方法

权利要求书

1.一种多轴同步伺服驱动系统，包括上位控制器、二个以上的伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器内含FPGA单元、DSP单元、电流环控制环路单元、速度环控制环路单元、位置环控制环路单元和辅助电路；所述伺服驱动器的输入端连接上位控制器，其输出端连接伺服电机；其特征在于：所述伺服驱动器含有同步中断处理模块且彼此连接有同步通讯总线；所述伺服驱动器之一是将其同步中断处理模块设置为定时向同步通讯总线发送同步信号的主伺服驱动器，其余伺服驱动器是将其同步中断处理模块设置为从同步通讯总线接收同步信号并根据同步信号产生中断、修改电流环控制周期长度设定值和将速度环内的电流环执行次数值清零的从伺服驱动器。

2.根据权利要求1所述多轴同步伺服驱动系统，其特征在于：所述电流环控制周期长度设定值储存于伺服驱动器的定时器的周期寄存器内，所述电流环执行次数计数值储存于伺服驱动器的随机存储器内。

3.根据权利要求2所述多轴同步伺服驱动系统，其特征在于：所述同步信号是指由主驱动器的FPGA单元按照设定参数定时发送的边沿触发信号。

4.根据权利要求1所述多轴同步伺服驱动系统的同步控制方法，包括以下步骤：

(1)选定任一伺服驱动器作为主伺服驱动器，其余伺服驱动器作为从伺服驱动器，将主伺服驱动器的同步中断处理模块设置为定时向同步通讯总线发送同步信号，将从伺服驱动器的同步中断处理模块设置为从同步通讯总线接收送同步信号；

(2)上电初始化，各伺服驱动器按其原始电流环控制周期长度设定值产生电流环控制周期长度；

(3)主伺服驱动器按设定时间间隔发出同步信号到同步通讯总线，从伺服驱动器通过同步通讯总线接受同步信号并产生同步中断，所述同步中断设为最高优先级别的可屏蔽中断；

(4)在从伺服驱动器产生的第一次同步中断中，

同步中断处理模块读取电流环计时长度值，将中断后的第二个电流环控制周期长度设定值修改为新电流环控制周期长度设定值，并按新电流环控制周期长度设定值产生中断后的第二个电流环控制周期长度，

新电流环控制周期长度设定值＝原始电流环控制周期长度设定值+电流环计时长度值，

同时，同步中断处理模块将速度环内的电流环执行次数值清零，然后，同步中断处理模块将中断后的第三个及以后的电流环控制周期长度设定值重新恢复为原始电流环控制周期长度设定值，并按原始电流环控制周期长度设定值产生中断后的第三个及以后的电流环控制周期长度；

(5)在从伺服驱动器产生的第二次同步中断及后续同步中断中，同步中断处理模块只将中断后的第二个电流环控制周期长度设定值修改为新电流环控制周期长度设定值，

当电流环计时长度值≥1/2原始电流环控制周期长度设定值时，新电流环控制周期长度设定值＝2×原始电流环控制周期长度设定值-电流环计时长度值，

当电流环计时长度值＜1/2原始电流环控制周期长度设定值时，新电流环控制周期长度设定值＝原始电流环控制周期长度设定值+电流环计时长度值，

然后，同步中断处理模块将中断后的第三个及以后的电流环控制周期长度设定值重新恢复为原始电流环控制周期长度设定值，并按原始电流环控制周期长度设定值产生中断后的第三个及以后的电流环控制周期长度；

(6)如果从伺服驱动器在设定时间间隔内未收到同步信号，则跳转至步骤(3)重新开始同步调节；否则重复步骤(5)。