强实时运动控制内核MotionRT750

MotionRT750是正运动技术首家自主自研的x86架构Windows系统或Linux系统下独占确定CPU的强实时运动控制内核。

该方案采用独占确定CPU内核技术实现超强性能的强实时运动控制。它将核心的运动控制、机器人算法、数控（CNC）及机器视觉等强实时的任务，集中运行在1-2个专用CPU核上。与此同时，其余CPU核则专注于处理Windows/Linux相关的非实时任务。

此外集成MotionRT750 Runtime实时层与操作系统非实时层，并利用高速共享内存进行数据交互，显著提升了运动控制与上层应用间的通信效率及函数执行速度，最终实现更稳定、更高效的智能装备控制，确保了运动控制任务的绝对实时性与系统稳定性，特别适用于半导体、电子装备等高速高精的应用场合。

MotionRT750应用优势：

1.跨平台兼容性：支持Windows/Linux系统，适配不同等级CPU。

2.开发灵活性：提供多语言编程接口，便于二次开发与功能定制。

3.实时性提升：通过CPU内核独占机制与高效LOCAL接口，实现2-3us指令交互周期，较传统PCI/PCIe方案提速近20倍。

4.扩展能力强化：多卡多EtherCAT通道架构支持254轴运动控制及500usEtherCAT周期。

5.系统稳定性：32轴125us EtherCAT冗余架构消除单点故障风险，保障连续生产。

6.安全可靠性：不惧Windows系统崩溃影响，蓝屏时仍可维持急停与安全停机功能有效，确保产线安全运行。

7.功能扩展性：实时内核支持C语言程序开发，方便功能拓展与实时代码提升效率。

MotionRT750视频介绍可点击→正运动强实时运动控制内核MotionRT750。

更多关于MotionRT750的详情介绍与使用点击→强实时运动控制内核MotionRT750(一)：驱动安装、内核配置与使用。

超实时EtherCAT运动控制卡XPCIE6032H

XPCIE6032H运动控制卡集成6路独立EtherCAT主站接口。整卡最高可支持254轴运动控制；125usEtherCAT通讯周期时，两个端口配置冗余最高可支持32轴运动控制。6个EtherCAT主站各通道独立工作，多EtherCAT主站互不影响。

         XPCIE6032H视频介绍可点击→全球首创！PCIe 6路高性能EtherCAT运动控制卡XPCIE6032H。

XPCIE6032H运动控制卡面向半导体设备、精密3C电子、生物医疗仪器、新能源装备、人形机器人及激光加工等高速高精场景，为固晶机、贴片机、分选机、锂电切叠一体机、高速异形插件设备等自动化装备提供核心运动控制支持。

XPCIE6032H硬件特性：

1.EtherCAT通讯周期可到125us（需要主机性能与实时性足够)。

2.板卡集成6路独立的EtherCAT主站接口，最多可支持254轴运动控制。

3.搭载运动控制实时内核MotionRT750。

4.相较于传统的PCI/PCIe、网口等通讯方式，速度可提升10-100倍以上。

5.板载16路高速输入，16路高速输出。

6.板载4路高速锁存，4路通用PWM输出。

更多关于XPCIE6032H的详情介绍与使用点击→全球首创！PCIe超实时6通道EtherCAT运动控制卡上市！。

超实时EtherCAT运动控制卡XPCIE2032H

XPCIE2032H集成2路独立EtherCAT接口。整卡最高可支持至254轴运动控制；125usEtherCAT通讯周期时，单接口最高可支持32轴运动控制。2个EtherCAT主站各通道独立工作，多EtherCAT主站互不影响。

双EtherCAT主站端口可任意设置为以下通道，且两个端口也设置为不同类型通道:

● 高速通道-EtherCAT通讯周期125us

● 常规通道-EtherCAT通讯周期250us-8ms

XPCIE2032H视频介绍可点击→高速高精运动控制！PCIe超实时2通道EtherCAT运动控制卡上市！。

XPCIE2032H硬件特性：

1.EtherCAT通讯周期可到125us（需要主机性能与实时性足够)。

2.板卡集成2路独立的EtherCAT主站接口，最多可支持254轴运动控制。

3.搭载运动控制实时内核MotionRT750。

4.相较于传统的PCI/PCIe、网口等通讯方式，速度可提升10-100倍以上。

5.板载8路高速输入，16路高速输出。

6.板载4路高速锁存，4路通用PWM输出。

更多关于XPCIE2032H的详情介绍与使用点击→高速高精运动控制！PCIe超实时2通道EtherCAT运动控制卡上市！。

PCIe EtherCAT实时运动控制卡XPCIE1032H

XPCIE1032H是一款基于PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡，可选6-64轴运动控制，支持多路高速数字输入输出，可轻松实现多轴同步控制和高速数据传输。

XPCIE1032H视频介绍可点击→高性能PCIe EtherCAT运动控制卡 | XPCIE1032H_。

XPCIE1032H运动控制卡集成了强大的运动控制功能，结合MotionRT7运动控制实时软核，解决了高速高精应用中，PC Windows开发的非实时痛点，指令交互速度比传统的PCI/PCIe快10倍。

XPCIE1032H硬件特性：

1.6-64轴EtherCAT总线+脉冲可选，其中4路单端500KHz脉冲输出。

2.16轴EtherCAT同步周期500us，支持多卡联动。

3.板载16点通用输入，16点通用输出，其中8路高速输入和16路高速输出。

4.通过EtherCAT总线，可扩展到512个隔离输入或输出口。

5.支持PWM输出、精准输出、PSO硬件位置比较输出、视觉飞拍等。

6.支持直线插补、圆弧插补、连续轨迹加工（速度前瞻）。

7.支持电子凸轮、电子齿轮、位置锁存、同步跟随、虚拟轴、螺距补偿等功能。

8.支持30+机械手模型正逆解模型算法，比如SCARA、Delta、UVW、4轴/5轴 RTCP...

更多关于XPCIE1032H详情点击“不止10倍提速！PCIe EtherCAT实时运动控制卡XPCIE1032H 等您评测！”查看。

市场背景

在实际应用场景中，我们经常能遇到一些精度上的补偿问题，下面正运动给大家介绍几种实际的应用场景，可以更好地解决一些场景应用的问题，无论是导轨的螺距分布不够均匀，使运动位置不准确和螺距比较大的换向时轴旋转不能立马带动机台移动的现象，还是流水线传送带位置触发不够精准，或者机构上无可避免的固定偏差，运动中需要在已有的轨迹避免碰撞做一些微调。

那么接下来我们就来看一下如何通过正运动的指令来进行针对这四种场合的补偿。

场景一 运动中微调轨迹补偿（可手轮触发）

应用描述：把主轴运动实时复制到从轴，并保留一个虚拟轴作为微调入口。CONNECT指令把轴0与轴1按1:1比例耦合，确保两者位移、速度、加减速度一致；同时另设虚拟轴2，通过ADDAX将它的脉冲叠加到轴1，形成“主轴+补偿”的复合轨迹。触发源选用IN0的边沿信号，上升沿正向补5脉冲，下降沿负向补5脉冲，实现手轮式即时修正，无需停机。

● Basic代码如下:

'示例一：运动中微调轨迹补偿
'适用同步场合或者非同步场合中操作，有些场合可以通过手轮运动微调轨迹，达到在运动中亦可轻微补偿
BASE(0,1)
ATYPE=1,1
UNITS=100,100
DPOS=0,0
SPEED=20,20
ACCEL=200,200
DECEL=200,200
TRIGGER					'自动触发示波器
CONNECT(1,0)  AXIS(1)		'轴0连接到轴1，比例为1
MOVE(100)  AXIS(0)         '轴1运动100，轴0运动100
BASE(2)
ATYPE=0
UNITS=100
ADDAX(2) AXIS(1)			'设置叠加的绑定轴，虚拟轴2叠加给实际轴1
WHILE 1
  IF SCAN_EVENT(IN(0)) > 0 THEN    		'IN0上升沿触发
	MOVE(5)  AXIS(2)					'在运动中微调同步轴1轨迹位置
  ELSEIF SCAN_EVENT(IN(0)) < 0 THEN 	'IN0下降沿触发        
   MOVE(-5) AXIS(2)					'在运动中微调同步轴1轨迹位置
  ENDIF
wend

● 具体指令内容：

①CONNECT-同步运动

②ADDAX-运动叠加

● 效果如下：

红色箭头部分即补偿部分，WHILE循环内SCAN_EVENT监测IN0边沿，MOVE(5)或MOVE(-5) AXIS(2)完成±5脉冲的瞬时叠加，实现运行中补偿的效果。

场景二 激光测高Z轴追平

应用描述：激光测高设备通过通讯处理，把激光测出的高度与标准平面差值HighData通过串口实时送达控制器。控制器将轴3设为实际Z轴，轴4设为补偿虚拟轴，ADDAX(4) AXIS(3)使补偿脉冲直接叠加到Z轴。

当IN1上升或下降沿到达时，MOVEABS(HighData) AXIS(4)立即把激光测得的偏差写入轨迹，相机在即将拍照瞬间完成焦平面自动对齐。

● Basic代码如下：

'示例二：激光测高微调相机Z轴高度
'激光器测高补偿Z轴示例，让Z轴上的相机保持拍照平面和目标平面统一高度
'测高数据采用激光器提前通讯过来，激光器保持在相机前方获取测高数据，提前反馈给Z轴进行微调
DIM HighData '测高偏差数据（通讯或者硬件接口获取）需要标定好零点参数
BASE(3,4)
ATYPE=1,0'轴3为实际Z轴，轴4为虚拟轴
UNITS=100,100
DPOS=0,0
SPEED=20,20
ACCEL=200,200
DECEL=200,200
ADDAX(4) AXIS(3) '轴4叠加脉冲给轴3
WHILE 1  
  IF SCAN_EVENT(IN(1)) > 0 THEN     'IN1上升沿触发
 MOVEABS(HighData) AXIS(4) '通过偏差数据补偿调整Z轴高度 
  ELSEIF SCAN_EVENT(IN(1)) < 0 THEN  'IN1下降沿触发
 MOVEABS(HighData) AXIS(4) '通过偏差数据补偿调整Z轴高度  
  ENDIF
wend

● 效果如下：

在线命令输入HighData = 1.5，模拟获取的偏差值为1.5，通过示波器可以观察到，输入口1信号触发时，红色曲线Z轴补偿移动了1.5。

场景三 飞拍锁存修正

应用描述：将传感器输出接入驱动器高速探针口，控制器通过总线读取锁存值，与理论目标坐标Target比较得到偏差P。由于驱动器响应滞后，P可能包含伺服周期累积误差，需在下一插补周期立即补偿。

通过REG_POS捕获实际的飞拍位置，重新修正飞拍位置,当IN0上升或下降沿到达时，立即把偏差写入table进行修正，触发一次拍照即修正，根据修正后的位置进行飞拍，无需减速停顿，满足高速飞拍节拍要求。

● 具体指令内容：

REGIST-锁存

● Basic代码如下：

'示例三：飞拍锁存位置补偿，根据驱动器探针反馈数据进行补偿
'动态与静态点结合处理，或者提前通过位置传感器知道位置，反补给位置进行飞拍，通过锁存获取补偿
'一些驱动器滞后性的问题（驱动器参数调得好适配性越高，精度误差越小）
'导致精准输出有影响，此时通过锁存位置抓取数据进行偏差补偿
'做位置锁存和计算偏差，并把锁存值重新写入飞拍点
'举例简单飞拍触发
BASE(1)
ATYPE = 1
speed = 10000
ACCEL = 100000
DECEL = 100000
DPOS = 0
OP(0,0)
TABLE(0)=100
HW_PSWITCH2(1, 0, 1, 0, 0,1)  
MOVEABS(TABLE(0)+50)
DIM  regist_imode
regist_imode = 4 
 BASE(1)                                '选择需要锁存位置的轴号
 '当发现速度较快的场合，飞拍位置有偏差，拍照不准，启动锁存触发，捕获飞拍的实际位置
 REGIST(regist_imode)             '锁存模式
 IF regist_imode = 4 THEN
   WAIT UNTIL MARK              
    ?"模式",regist_imode ,"锁存位置 REG_POS",REG_POS
   OP(0,0)
   table(0)= table(0)+(table(0) -REG_POS)   'REG_POS的锁存飞拍位置保存，与实际偏差做对比得出实际偏差
    WAIT IDLE      
    DPOS = 0
 ENDIF 
 REGIST(regist_imode)             '锁存模式 
 '重新飞拍修正后的位置 
 HW_PSWITCH2(1, 0, 1, 0, 0,1)  
 MOVEABS(table(0)+50)  
 WAIT UNTIL MARK  
 ?"模式",regist_imode ,"修正后的锁存位置 REG_POS",REG_POS

● 效果如下：

高速情况下，预设飞拍点位为100，但实际在100.02输出了，后续根据偏差值修正后，重新执行第二次飞拍，实际锁存到位置为100，和一开始预设点位一致，锁存飞拍补正完成。

场景四 螺距补偿和反向间隙补偿

应用描述：在实际应用中，导轨的螺距分布不均匀，可能导致运动位置不准确；而在螺距较大时，换向时轴旋转可能无法立即带动机台移动。针对这些问题，我们可以通过螺距补偿和反向间隙补偿功能来解决，从而提高运动精度和响应速度。

● 具体指令内容：

螺距补偿：每点的补偿脉冲个数存储在TABLE表里面。

PITCHEST-螺距补偿

● Basic代码如下：

'单轴螺距补偿：
'例一：
ATYPE(1)=6
UNITS(1)=100
DPOS(1)=0
BASE(0)
ATYPE=1
UNITS=100
SPEED=100
ACCEL=500
DECEL=500
TABLE(0,0*UNITS(0),-30*UNITS(0),-50*UNITS(0),30*UNITS(0),50*UNITS(0),0*UNITS(0)) 'TBALE存贮螺距补偿值，补偿值是脉冲个数，不是补偿距离值
DPOS=0
MPOS=0
PITCHSET(1,0,100,6,0) 'MPOS=0时，开始补偿6个点，间隔100
TRIGGER
MOVE(700)
MOVE(-700)
WAIT IDLE
PITCHSET(0,100,100,6,0)

● 效果如下：

从示波器抓取的数据可以看到，在这段运动中，编码器轴1实际的位置有六段补偿。

教学视频可点击→强实时运动控制内核MotionRT750(十)：运动控制中的微调轨迹动态补偿查看。

完整代码获取地址

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本次，正运动技术强实时运动控制内核MotionRT750(十)：运动控制中的微调轨迹动态补偿，就分享到这里。

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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等等。