一種基于dsp的電液伺服控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種伺服控制器，尤其是一種基于DSP的電液伺服控制器。傳感器的輸出端與輸入模塊的輸入端連接，輸入模塊的輸出端與伺服控制模塊的輸入端連接，伺服控制模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端連接，DSP模塊分別與輸入模塊、伺服控制模塊、通信模塊連接。上述結(jié)構(gòu)提供了一種伺服控制功能強(qiáng)大的電液伺服控制器，可以充分兼顧并滿足不同領(lǐng)域中的各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制的需求，功能全面、高度一體化程度高，可以充分、獨(dú)立完成對電液系統(tǒng)的伺服和功能兩個(gè)層次的控制，極大的提高了現(xiàn)場操作性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且基于上述DSP硬件架構(gòu)，采用通信模塊與PC通信，可以很容易實(shí)現(xiàn)控制功能的擴(kuò)展和良好的現(xiàn)場人機(jī)互動(dòng)。
【專利說明】—種基于DSP的電液伺服控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種伺服控制器，尤其是一種基于DSP的電液伺服控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在近幾十年里，伴隨著現(xiàn)代制造、材料等技術(shù)的進(jìn)步，液壓控制技術(shù)也得到快速發(fā)展，尤其是電液伺服閥的誕生，液壓伺服技術(shù)更是進(jìn)入了電液伺服時(shí)代。
[0003]電液伺服系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且機(jī)、電、液多耦合的綜合系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)能充分發(fā)揮電子與液壓兩方面的優(yōu)勢，具有大輸出功率、高精度和快速響應(yīng)的能力，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍事、冶金、交通、工程機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域，尤其是現(xiàn)階段，人們對各種試驗(yàn)、仿真的重視和加強(qiáng)，電液伺服系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)疲勞、恒負(fù)荷速率等多種模擬仿真試驗(yàn)的最佳手段，更是在試驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的擴(kuò)展。
[0004]作為電液伺服系統(tǒng)中的核心技術(shù)之一，電液伺服控制技術(shù)極大程度上決定了電液伺服系統(tǒng)的性能和功能，其重要程度不言而喻。
[0005]早期的電液伺服控制多采用功能獨(dú)立的多個(gè)儀器配合完成，很顯然，這極大的提高了系統(tǒng)搭建、現(xiàn)場操作復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性，同時(shí)還存在儀器匹配兼容等隱患。隨著IC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電液伺服控制也開始向智能化、一體化、功能模塊化發(fā)展。目前，國內(nèi)大多數(shù)儀器以單片機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)一些較簡單的控制。相對于早期，現(xiàn)階段在各個(gè)方面都有了極大的提高和改進(jìn)，很大程度上滿足了大多數(shù)應(yīng)用的需求。但仍存在幾個(gè)方面的不足:1)控制功能簡單。目前，大多數(shù)電液伺服控制儀器均只能實(shí)現(xiàn)一些簡單的功能控制，如位移控制等。2)功能局限性。對電液系統(tǒng)來說，控制上包含兩個(gè)層次上的控制，“內(nèi)層”的電液伺服控制；“外層”的電液系統(tǒng)的功能控制。到目前為止，絕大多數(shù)電液伺服控制儀器的功能均只局限于“內(nèi)層”的電液伺服控制；對“外層”電液系統(tǒng)的功能控制，則無涉及。因此，采用電液系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，往往還需要在電液伺服控制儀器的基礎(chǔ)上外加“外層”功能控制儀器。3)可擴(kuò)展能力不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種功能齊全、適用性廣、擴(kuò)展能力強(qiáng)的基于DSP的電液伺服控制器。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于DSP的電液伺服控制器，包括傳感器、實(shí)現(xiàn)對傳感器信號進(jìn)行采集與調(diào)理的輸入模塊、伺服控制模塊、DSP模塊、實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)進(jìn)行信息交互的通信模塊、實(shí)現(xiàn)對控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號進(jìn)行調(diào)理與輸出的輸出模塊，傳感器的輸出端與輸入模塊的輸入端連接，輸入模塊的輸出端與伺服控制模塊的輸入端連接，伺服控制模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端連接，DSP模塊分別與輸入模塊、伺服控制模塊、通信模塊連接。
[0008]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為:所述的DSP模塊包括DSP電路、FPGA電路、DAC電路，DSP電路與通信模塊連接，F(xiàn)PGA電路分別與DSP電路、DAC電路、伺服控制模塊連接。[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為:所述的輸入模塊包括多功能復(fù)用電路、調(diào)理電路和ADC轉(zhuǎn)換電路，調(diào)理電路分別與多功能復(fù)用電路、ADC轉(zhuǎn)換電路連接，多功能復(fù)用電路作為輸入模塊的輸入端與傳感器的輸出端連接，調(diào)理電路與伺服控制模塊連接，ADC轉(zhuǎn)換電路作為輸入模塊的輸出端與FPGA電路連接。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為:所述的輸出模塊包括濾波增益調(diào)理電路、功率放大電路，濾波增益調(diào)理電路作為輸出模塊的輸入端與伺服控制模塊連接。
[0011]上述結(jié)構(gòu)提供了一種伺服控制功能強(qiáng)大的電液伺服控制器，可以充分兼顧并滿足不同領(lǐng)域中的各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制的需求，功能全面、高度一體化程度高，可以充分、獨(dú)立完成對電液系統(tǒng)的伺服和功能兩個(gè)層次的控制，極大的提高了現(xiàn)場操作性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且基于上述DSP硬件架構(gòu)，采用通信模塊與PC通信，可以很容易實(shí)現(xiàn)控制功能的擴(kuò)展和良好的現(xiàn)場人機(jī)互動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)施例的原理示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014]參考圖1可知，本實(shí)用新型一種基于DSP的電液伺服控制器，包括傳感器、實(shí)現(xiàn)對傳感器信號進(jìn)行采集與調(diào)理的輸入模塊、伺服控制模塊、DSP模塊、實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)進(jìn)行信息交互的通信模塊、實(shí)現(xiàn)對控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號進(jìn)行調(diào)理與輸出的輸出模塊，所述的DSP模塊包括DSP電路、FPGA電路、DAC電路，DSP電路與通信模塊連接，F(xiàn)PGA電路分別與DSP電路、DAC電路、伺服控制模塊連接，所述的輸入模塊包括多功能復(fù)用電路、調(diào)理電路和ADC轉(zhuǎn)換電路，調(diào)理電路分別與多功能復(fù)用電路、ADC轉(zhuǎn)換電路連接，多功能復(fù)用電路作為輸入模塊的輸入端與傳感器的輸出端連接，調(diào)理電路與伺服控制模塊連接，ADC轉(zhuǎn)換電路作為輸入模塊的輸出端與FPGA電路連接，所述的輸出模塊包括濾波增益調(diào)理電路、功率放大電路，濾波增益調(diào)理電路作為輸出模塊的輸入端與伺服控制模塊連接。
[0015]本實(shí)施例中，通信模塊采用USB通訊，當(dāng)然也可以是無線通訊和有線通訊，而伺服控制模塊是結(jié)合DSP模塊的指令和輸入模塊的信號，經(jīng)由輸出模塊實(shí)現(xiàn)電液系統(tǒng)的伺服控制，本實(shí)施例中采用模擬方式，采用高精密的運(yùn)放芯片電路實(shí)現(xiàn)。
[0016]在本實(shí)用新型中各個(gè)模塊的功能如下:
[0017]輸入模塊:實(shí)現(xiàn)電液系統(tǒng)各種傳感器反饋輸入信號的采集與調(diào)理，主要包括多功能復(fù)用電路、調(diào)理電路和ADC轉(zhuǎn)換電路。其中，多功能復(fù)用電路提供多種不同傳感器的匹配和信號拾??；調(diào)理電路主要實(shí)現(xiàn)信號的濾波和增益調(diào)理，采用高精密的運(yùn)放芯片實(shí)現(xiàn)；ADC轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)對模擬信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，采用高精度ADC芯片實(shí)現(xiàn)。
[0018]輸出模塊:實(shí)現(xiàn)電液系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)信號的調(diào)理與輸出。各主要包括濾波增益調(diào)理電路和功率放大電路。其中，濾波增益調(diào)理電路主要實(shí)現(xiàn)信號的濾波和增益調(diào)理，采用高精密的運(yùn)放芯片；功率放大電路實(shí)現(xiàn)對模擬信號的驅(qū)動(dòng)放大和輸出方式控制，采用高精度運(yùn)放配合功率運(yùn)放實(shí)現(xiàn)。
[0019]DSP模塊:對數(shù)字信號進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和指令的輸出，實(shí)現(xiàn)對電液系統(tǒng)的功能控制，指令信號的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換輸出，以及對輸入模塊、伺服控制模塊在線控制，同時(shí)完成與通信模塊的數(shù)據(jù)通信。主要包括DSP電路、FPGA電路和DAC電路三個(gè)部分；其中，DSP+FPGA是數(shù)字信息處理的主體架構(gòu)；DAC電路采用高精度DAC芯片來實(shí)現(xiàn)信號數(shù)模轉(zhuǎn)化。
[0020]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為了清楚的說明所做的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于DSP的電液伺服控制器，其特征在于:包括傳感器、實(shí)現(xiàn)對傳感器信號進(jìn)行采集與調(diào)理的輸入模塊、伺服控制模塊、DSP模塊、實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)進(jìn)行信息交互的通信模塊、實(shí)現(xiàn)對控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號進(jìn)行調(diào)理與輸出的輸出模塊，傳感器的輸出端與輸入模塊的輸入端連接，輸入模塊的輸出端與伺服控制模塊的輸入端連接，伺服控制模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端連接，DSP模塊分別與輸入模塊、伺服控制模塊、通信模塊連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于DSP的電液伺服控制器，其特征在于:所述的DSP模塊包括DSP電路、FPGA電路、DAC電路，DSP電路與通信模塊連接，F(xiàn)PGA電路分別與DSP電路、DAC電路、伺服控制模塊連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的基于DSP的電液伺服控制器，其特征在于:所述的輸入模塊包括多功能復(fù)用電路、調(diào)理電路和ADC轉(zhuǎn)換電路，調(diào)理電路分別與多功能復(fù)用電路、ADC轉(zhuǎn)換電路連接，多功能復(fù)用電路作為輸入模塊的輸入端與傳感器的輸出端連接，調(diào)理電路與伺服控制模塊連接，ADC轉(zhuǎn)換電路作為輸入模塊的輸出端與FPGA電路連接。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的基于DSP的電液伺服控制器，其特征在于:所述的輸出模塊包括濾波增益調(diào)理電路、功率放大電路，濾波增益調(diào)理電路作為輸出模塊的輸入端與伺服控制模塊連接。
【文檔編號】F15B13/02GK203412834SQ201320457876
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】賀惠農(nóng), 秦巍 申請人:杭州億恒科技有限公司