[发明专利]一种电机伺服控制系统及电机控制方法

说明书

本发明涉及一种电机伺服控制系统及电机控制方法，电机伺服控制系统包括外置监控设备、DSP处理器、FPGA处理器、信息采集装置和驱动板，DSP处理器与外置监控设备、DSP处理器和FPGA处理器之间均设置有双向通信连接，FPGA处理器输出端通过驱动板与电机控制端连接，FPGA处理器双向输入输出接口还连接有信息采集装置；电机控制方法包括通过FPGA处理器产生同步时钟信号、通过信息采集装置读取电机状态信息、通过外置监控设备发出使能信号、通过DSP处理器运行控制算法程序、通过FPGA处理器运行电机控制程序以及通过驱动板驱动电机。采用本发明的技术方案，充分利用DSP处理器与FPGA处理器的优势，提高了控制精度和系统的运行效率，便于用户实时获取电机状态信息。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，尤其涉及一种电机伺服控制系统及电机控制方法。

背景技术

电机是人们常用的动力设备，它是通过电磁感应定律使电能转换为电机轴转动的动能的电磁装置。在一些精密机械设备上，往往对电机轴与电机壳之间的安装位置有严格的要求，以保证电机转子的运行精度，现有技术中对伺服电机的控制多采用单一的集成电路控制芯片进行控制，这种方式在实际运行时，由于单一的集成电路控制芯片既要负责输出电机运行所需要的电流、电压，又要与外置的监控设备保持通信，使集成电路控制芯片的内部资源长时间满负荷运行，这种情况下，集成电路控制芯片的能耗很高，对其使用寿命有很大的影响，并且当集成电路控制芯片内部产生中断时，则容易引起电机运行状态不稳定，执行控制指令不到位，控制精度不高的情况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电机伺服控制系统及电机控制方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供一种电机伺服控制系统及电机控制方法，主要包括外置监控设备、DSP处理器、FPGA处理器、信息采集装置和驱动板，所述DSP处理器与外置监控设备之间设置有双向通信连接，所述DSP处理器和FPGA处理器之间设置有双向通信连接，所述FPGA处理器输出端通过数据总线与驱动板连接，所述驱动板与电机控制端连接，所述FPGA处理器还具有多个双向输入输出接口，所述FPGA处理器双向输入输出接口还连接有信息采集装置；

外置监控设备：用于监控电机运行，并根据从DSP处理器获取的电机状态信息，向DSP处理器发出相应的使能信号；

DSP处理器：所述DSP处理器用于与外置监控设备进行通信，所述DSP处理器内置有多种控制算法程序，当所述DSP处理器接收到来自于外置监控设备的使能信号时，则所述DSP处理器开始执行各种控制算法程序，通过控制算法程序计算出相应的指令信号，再向所述FPGA处理器发出使能信号和指令信号，所述DSP处理器还用于接收来自于所述FPGA处理器的电机状态信息并向所述外置监控设备转发；

FPGA处理器：所述FPGA处理器内置有多种电机控制程序，用于根据来自于DSP处理器的使能信号和指令信号，依次执行多种电机控制程序，最后通过数据总线向驱动板发出执行信号，所述FPGA处理器还用于接收来自于信息采集装置的电机状态信息并向所述DSP处理器转发；

驱动板：所述驱动板接入电源，用于接收来自于FPGA处理器的执行信号，并向电机输出与该执行信号相对应的电压、电流或相位；

信息采集装置：用于采集电机运行时的电机状态信息并向所述FPGA处理器转发。

所述外置监控设备是计算机。

所述DSP处理器还具有外部中断接口，该外部中断接口与所述FPGA处理器中的其中一个双向输入输出接口连接，所述FPGA处理器还内置有时钟信号发生模块，用于产生同步时钟信号，该同步时钟信号用于控制所述DSP处理器执行各种控制算法程序的频率。

所述DSP处理器控制算法程序包括：速度环控制算法程序、电流环控制算法程序、位置环控制算法程序。