[发明专利]一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器在审

专利信息
申请号: 201811215702.6 申请日: 2018-10-18
公开(公告)号: CN109194203A 公开(公告)日: 2019-01-11
发明(设计)人: 郭同健;付云博;张立文;牛文达 申请(专利权)人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
主分类号: H02P5/46 分类号: H02P5/46
代理公司: 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316 代理人: 曹卫良
地址: 130033 吉林省长春*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 驱动控制器 控制板卡 多轴运动控制系统 驱动板卡 控制量 轴系 接收控制板 编码信息 电源转换 分配模块 光纤连接 控制电压 控制算法 控制指令 驱动电压 协调运动 信息传输 上位机 预设 电机 采集 传输 反馈
【权利要求书】:

1.一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述驱动控制器包括:

控制板卡,用于将上位机发出的控制指令和各个轴系所反馈的编码信息按照预设控制算法计算出控制量;

驱动板卡,用于采集多种信息并将所述多种信息传输给所述控制板卡,用于接收所述控制板卡传输的控制量并将所述控制量发送给各个轴系的电机;

所述控制板卡与所述驱动板卡通过光纤连接;

电源转换分配模块,分别与所述控制板卡和所述驱动板卡连接,用于向所述控制板卡提供控制电压,用于向所述驱动板卡提供驱动电压。

2.根据权利要求1所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述多种信息包括运动控制系统的编码器信息、驱动电流信息和霍尔信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述驱动板卡接收所述控制板卡传输的控制量后,将所述控制量进行功率放大后,再传输给各个轴系的电机。

4.根据权利要求1所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述控制板卡包括:

第一FPGA,用于将上位机发送的控制指令、驱动板卡发送编码器信息、驱动电流信息和霍尔信息解包整合后发送给各个DSP,并用于将各个DSP计算出的控制量打包后发送给驱动板卡,并用于将编码器信息、驱动电流信息、系统状态信息通过以太网收发模块发送给上位机;

多个DSP,所述多个DSP对应多个轴系,每个DSP用于接收第一FPGA发送给对应轴系的指令信息、编码器信息和霍尔信息,并根据内置的控制算法计算出相应轴系的控制量并将控制量发送给第一FPGA,并将对应轴系相关状态信息发送给第一FPGA;

以太网收发模块,与上位机通过网线连接,用于接收上位机通过网线传输的控制指令并将控制指令发送给第一FPGA,将第一FPGA打包的编码器信息、驱动电流信息、系统状态信息通过网线发送给上位机;

第一SFP光模块,与驱动板卡的第二SFP光模块通过光纤连接,用于负责驱动板卡和控制板卡之间的信息传输。

5.根据权利要求1所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述驱动板卡包括:

第二FPGA,用于接收多个双通道数模转换模块发送的编码器信息、驱动电流信息,用于接收多个轴系电机发出的霍尔信息,并将接收到的编码器信息、驱动电流信息和霍尔信息通过第二SFP光模块和光纤发送给所述控制板卡,用于接收所述控制板卡通过第一SFP光模块和光纤发送的多个轴系的控制量,并将所述多个轴系的控制量发送给IPM驱动模块组;

多个双通道数模转换模块,所述多个双通道数模转换模块中的一部分双通道数模转换模块用于接收和转换多个轴系的编码信号并将所述编码信号发送给所述第二FPGA,所述多个双通道数模转换模块中的另一部分双通道数模转换模块用于接收并转换IPM驱动模块组发出的多个轴系的驱动电流信息,并将所述多个轴系的驱动电流信息发送给第二FPGA;

IPM驱动模块组,用于接收第二FPGA发送的多个轴系的控制量,并将所述多个轴系的控制量进行功率放大后发送给多个轴系对应的电机,用于对多个轴系电机的驱动电流进行监控报警,并对驱动电路进行温度监控及报警;

第二SFP光模块,与控制板卡的第一SFP光模块通过光纤连接,用于负责驱动板卡和控制板卡之间的信息传输。

6.根据权利要求1所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述电源转换分配模块用于将220V的交流电转换成控制电压和驱动电压。

7.根据权利要求6所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述控制电压包括5V的直流电和3.3V的直流电。

8.根据权利要求6所述的一种用于多轴运动控制系统的驱动控制器,其特征在于,所述驱动电压包括36V的直流电。

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