[发明专利]一种基于分布式时钟的多机器人控制同步系统及方法

摘要

一种基于分布式时钟的多机器人控制同步系统及方法。本发明公开了一种分布式控制系统和方法。该系统包括主控制器和多个从控制器，主控制器用于获取多个从控制器的链路结构以确定分布式控制系统的网络拓扑结构，对多个从控制器完成初始化；还用于获取多个从控制器的时间戳信息，分别计算每一从控制器相对于主控制器的传导延时和初始偏差，判断多个从控制器与主控制器是否同步；其中，若是，则设置分布式控制系统的同步周期，在同步周期内，主控制器与多个从控制器之间进行数据交互并进行时钟漂移补偿。本发明还提供一种分布式控制方法。本发明通过有效提高了网络带宽利用率，并且降低控制系统之间连线的复杂性，保证各个控制器之间抖动降到最低。

主权项

1.一种分布式控制系统，其特征在于，包括主控制器和多个从控制器，所述主控制器与所述多个从控制器之间采用级联网络连接；所述主控制器包括初始化单元、偏差计算单元、同步判断单元以及补偿单元，其中：所述初始化单元，用于获取所述多个从控制器的链路结构以确定所述分布式控制系统的网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构，对所述多个从控制器完成初始化；所述偏差计算单元，用于获取所述多个从控制器的时间戳信息，分别计算每一所述从控制器相对于所述主控制器的传导延时和初始偏差；所述同步判断单元，根据所述传导延时和所述初始偏差，判断所述多个从控制器与所述主控制器是否同步；所述补偿单元，用于在所述多个从控制器与所述主控制器同步时，设置所述分布式控制系统的同步周期，在所述同步周期内，所述主控制器与所述多个从控制器之间进行数据交互并进行时钟漂移补偿；所述同步判断单元，根据下面的公式判断所述多个从控制器与所述主控制器是否同步，△t＝(Tlocal(n)+Toffset‑Tdelay)‑Tsys_ref其中，Tlocal(n)为从控制器的本地时间、Toffset为从控制器与主控制器之间的初始偏差、Tdelay为从控制器到主控制器的传输延时、Tsys_ref为主控制器的参考时钟；如果△t小于等于预设阈值，则表示所述从控制器与所述主控制器同步，如果△t大于预设阈值，则表示所述从控制器与所述主控制器不同步。