一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统的制作方法

文档序号:12270101阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于包括上位机、主伺服控制驱动器、从伺服控制驱动器,其中,

上位机,发送指令信息给主伺服控制驱动器,所述指令信息包括自检指令、时序指令及控制指令;接收主伺服控制驱动器发送的自检结果、时序操作结果和测量数据,对多智能单机伺服控制系统进行状态监测;

主伺服控制驱动器,接收上位机发送的自检、时序指令信息,进行自检、时序操作;接收上位机发送的控制指令,采集主伺服机构测量信息,按照控制计算周期,进行主伺服机构摆角闭环控制计算,控制主伺服机构到达指定的位置,同时,转发送控制指令至从伺服控制驱动器;接收从伺服控制驱动器发送的自检结果、时序响应结果和测量信息,合并本地自检结果、时序操作结果和测量数据发送到上位机;

从伺服控制驱动器,接收主伺服控制驱动器发送的自检指令,执行自检操作,将自检结果发送至主伺服控制驱动器;接收时序指令,驱动从伺服机构完成相应的时序操作,并将时序响应结果发送至主伺服控制驱动器;接收主伺服控制驱动器发送的控制指令、采集从伺服机构测量信息,按照控制计算周期,进行闭环控制计算,得到从伺服机构摆角,控制从伺服机构到达指定的位置,并将从伺服机构测量信息发送主伺服控制驱动器;

主伺服控制驱动器和从伺服控制驱动器采用地位对等的双冗余CAN总线进行通信,在不增加额外数据传输的情况下,实时对双冗余CAN总线进行总线错误自诊断和总线状态自诊断,且自诊断发现通信总线异常时,采用相应的自恢复措施进行自恢复。

2.根据权利要求1所述的一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于:所述总线状态自诊断的诊断方法为:

从伺服控制驱动器在预定的N个控制计算周期以上的时间段内未能通过指定CAN总线接收到主伺服控制驱动器发送的控制指令,则认为该CAN总线故障,对该CAN总线采取总线状态自恢复措施进行自恢复,否则,认为该CAN总线正常,不作处理;

主伺服控制驱动器在预定的N个控制计算周期以上的时间段内未能通过指定CAN总线接收到从伺服控制驱动器发送的测量数据,则认为该CAN总线故障,对该CAN总线采取总线状态自恢复措施进行自恢复,否则,认为该CAN总线正常,不作处理,所述N≥2。

3.根据权利要求1所述的一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于:所述总线状态自恢复措施为:主伺服控制驱动器或从伺服控制驱动器复位出现故障CAN总线所对应的控制芯片,并重新初始化该CAN总线的配置寄存器。

4.根据权利要求1所述的一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于:所述总线错误诊断方法为:设置CAN总线控制芯片均通过错误计数器实时监测总线传输错误数,当传输错误数超过预设的门限时,总线会自动进入总线关闭状态,主伺服控制驱动器和从伺服控制驱动器循环检测总线是否进入关闭状态,一旦检测到某总线进入关闭状态,采取总线错误恢复措施对该总线进行自恢复处理。

5.根据权利要求4所述的一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于:所述总线错误自恢复措施为:将出现故障的CAN总线控制芯片内部寄存器中自动恢复使能位置为1,使CAN总线控制芯片从总线关闭状态恢复到正常工作状态。

6.根据权利要求1所述的一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于:系统中数据发送方采用冗余方式发送数据,发送数据帧包含消息序号和功能定义,功能定义用来标识发送数据的内容,不同内容的数据帧采用不同功能定义标识,每条相同功能的消息均通过互为冗余的第一CAN总线和第二CAN总线同时发送,消息序号相同,消息序号从0开始累加,每发送一条消息增加1;相应地,数据接收方同时接收第一CAN总线和第二CAN总线的消息,判断消息序号是否与最近接收到的n条消息的消息序号相同,如果相同则认为消息为重复的消息,将后一条消息舍弃;如果没有相同的消息序号,则认为消息为有效的新消息,将消息保存并且存储该消息序号,以备与下一条消息比较使用,n≥2。

7.根据权利要求1所述的一种基于双冗余CAN总线通信的多智能单机伺服控制系统,其特征在于:所述发送数据帧结构如下所示:

序号 消息序号 数据区 功能定义 字节数

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