[发明专利]基于AM4379处理器的伺服控制器

说明书

技术领域

本发明属于伺服控制系统领域，具体涉及一种基于AM4379处理器的伺服控 制器。

背景技术

随着靶场要求复杂度和精确度的提高，对经纬仪等光学测量设备的伺服跟 踪能力要求越来越高，例如高精度快速跟踪、低速稳定跟踪和复杂弹道的精密 跟踪等。这些要求迫使伺服控制系统应用各种复杂控制算法，相应的要求伺服 控制器足够强的运算能力。另一方面，由于伺服控制的专业性强，非控制专业 人员很难理解。采用图形界面方式增加伺服控制系统的可视性和可维护性，使 非控制专业人员亦能进行简单的测试和操作。以往控制器CPU一般采用单片机 或者DSP，一方面运算能力有限，满足不了复杂控制算法要求；另一方面不能提 供可视化的人机交互界面。所以迫切需要设计高性能的伺服控制器实现以上功 能。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种基于AM4379处理器的伺服 控制器。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种基于AM4379处理器的伺服控制器，包括：

主FPGA，其用来控制AD、串口、CPCI接口功能；所述主FPGA与ARM和 DSP相连；

存储FPGA，其用来控制自定义的CPCI接口逻辑和数据存储；所述存储FPGA 与所述主FPGA和存储器相连；

该伺服控制器可接收外部信息，经过控制运算输出调宽波到功率级，驱动 电机带动设备转动。

在上述技术方案中，该基于AM4379处理器的伺服控制器还包括：

动态电源，其可根据处理器负载和计算实时情况，动态地将供电电压调节 到所需的水平，达到能耗与性能的最优匹配，可以自动限制电流，保护AM4379 处理器。

在上述技术方案中，所述AM4379处理器可运行伺服的双线性控制算法、 Kalman预测滤波算法。

在上述技术方案中，所述AM4379处理器的电机控制功能包括：PWM输出、 FOC控制算法，每个PRU包含3通道的EnDat2.2和9通道的δ-ΔSinc2滤波。

在上述技术方案中，所述存储器的大小为4GB。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的基于AM4379处理器的伺服控制器，运用现代计算机控制技术及数 字电路设计技术，采用TI公司的最新的ARM实现复杂融合跟踪算法，通过人机 界面简化了光电跟踪设备各系统和跟踪架各项参数检测和测试，有利于提高生 产质量和定位设备故障。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的基于AM4379处理器的伺服控制器的连接结构示意图。

图2为本发明的基于AM4379处理器的伺服控制器的工作过程示意图。

具体实施方式

本发明的发明思想为：本发明采用TI高性能的AM4379处理器，为复杂控制 算法提供硬件平台。在Linux操作系统下开发伺服控制系统的图形界面，使系统 的设计和调试过程可视化，方便伺服控制系统的调试，也方便了非控制专业人 员对伺服控制系统和整个跟踪架进行测试和维护。

本发明设计了一套基TISitaraAM4379处理器为核心的嵌入式伺服控制器。该处理器基于高性能32位RISC，运行速度最高达1GHz，在该处理器上运行伺服的双线性控制算法、Kalman预测滤波算法等其他控制运算。该处理器包含了可编程实时控制单元，工业通讯子系统(PRU-ICSS)，使器件同时具备了工业网络协议和控制功能。电机控制功能包括PWM输出、FOC控制算法，每个PRU包含3通道的EnDat2.2和9通道的δ-ΔSinc2滤波。使用这些控制单元使对外网络通讯更加灵活。

采用AM4379处理器实现控制算法显示输出、USB接口和网络通信。采用了 两个FPGA实现外部逻辑时，使设计更加灵活。在主FPGA主要实现AD、串口、 CPCI接口等，在存储FPGA中实现自定义的CPCI接口逻辑和数据存储功能。伺 服控制器接收各种外部信息，经过控制运算输出调宽波到功率级，驱动电机带 动设备转动。本发明的基于AM4379处理器的伺服控制器可以单独使用，也可以 插在CPCI工控机上使用，可以通过CPCI自定义总线，和其他CPCI设备通讯。

下面结合附图对本发明做以详细说明。