基于望获实时Linux的高性能运动控制器适配

图1 操作系统与高性能运动控制器的关系

实时任务编程、运动控制算法实现
在望获实时Linux系统中，首先要编写和配置实时任务，以确保运动控制的高性能和确定性。可以使用POSIX实时扩展（如pthread库）创建和管理实时任务。例如：
1 #include <pthread.h>
2 #include <sched.h>
3 #include <stdio.h>
4 #include <stdlib.h>
5
6 void* real_time_task(void* arg) {
7 while (1) {
8 // 运动控制任务逻辑
9 // ...
10
11 // 控制周期
12 usleep(1000); // 1ms
13 }
14 }
15
16 int main() {
17 pthread_attr_t attr;
18 pthread_attr_init(&attr);
19 pthread_attr_setinheritsched(&attr, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);
20 pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_FIFO);
21
22 struct sched_param param;
23 param.sched_priority = 99; // 设置高优先级
24 pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);
25
26 pthread_t thread;
27 if (pthread_create(&thread, &attr, real_time_task, NULL)) {
28 fprintf(stderr, "Error creating thread\n");
29 return 1;
30 }
31
32 pthread_join(thread, NULL);
33 return 0;
34 }
在上图中，第17行-24行对运动控制线程的实时属性进行了设置。第8行到第11行间歇性地对运动控制器发出控制命令，具体的控制指令通过EtherCAT等[2]协议传输。EtherCAT协议的特点是：使用标准以太网硬件和基础设施：降低成本并简化与现有系统的集成；采用主从构架：EtherCAT网络由一个主设备控制，控制网络，以及多个从设备执行控制任务；EtherCAT提供快速通信，周期时间通常少于100微秒，非常适合要求严格的实时应用。
望获实时Linux与高性能运动控制器的深度融合
在望获实时Linux平台上，实时任务的编程是实现高性能运动控制的基础。通过利用POSIX实时扩展（如pthread库），开发者可以高效创建和管理实时任务，确保控制逻辑的精确执行。同时，望获实时Linux提供的丰富API和工具集，简化了运动控制算法的部署与调试过程。