基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電液伺服系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]電液伺服閥是一種把連續(xù)變化的電輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓輸出信號(hào)的電-液轉(zhuǎn)換元件，在液壓控制中獲得了廣泛的應(yīng)用。電液伺服系統(tǒng)控制器是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成適應(yīng)于電液伺服閥的功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電子裝置。
[0003]在進(jìn)行基于電液伺服控制的振動(dòng)、加載和疲勞等試驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)有的電液伺服系統(tǒng)控制器具有如下缺點(diǎn):采集與驅(qū)動(dòng)接口電路的專(zhuān)業(yè)性不佳，可提供的伺服控制方法比較少，配置的靈活度較差，且一旦發(fā)生程序“死機(jī)”或“跑飛”等故障時(shí)，不能及時(shí)的進(jìn)行緊急故障停機(jī)，保證試驗(yàn)系統(tǒng)的安全性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，包括用于電液伺服作動(dòng)器數(shù)據(jù)采集的中央處理器一和用于電液伺服作動(dòng)器控制算法和驅(qū)動(dòng)控制的中央處理器二，所述中央處理器一和中央處理器二之間通過(guò)動(dòng)態(tài)DPRAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互連接；所述中央處理器一具有CAN總線(xiàn)接口和增量碼盤(pán)接口 ；所述中央處理器二具有多個(gè)模擬量輸出通道和多個(gè)繼電器輸出功能接口，中央處理器二上連接以太網(wǎng)接口模塊。
[0007]優(yōu)選的，所述中央處理器一和中央處理器二連接同一處理器故障監(jiān)測(cè)電路，所述處理器故障監(jiān)測(cè)電路包括串聯(lián)的與門(mén)和繼電器，中央處理器一和中央處理器二的一個(gè)引腳分別連接與門(mén)的兩個(gè)輸入端。
[0008]優(yōu)選的，所述中央處理器一選擇型號(hào)為DSPIC33EP256MU814的嵌入式中央處理器。
[0009]優(yōu)選的，所述中央處理器二選擇型號(hào)為T(mén)I DSP28335的嵌入式中央處理器。
[0010]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0011]本實(shí)用新型兩個(gè)中央處理器實(shí)現(xiàn)針對(duì)基于電液伺服控制的振動(dòng)、加載和疲勞等試驗(yàn)，配置專(zhuān)業(yè)的采集與驅(qū)動(dòng)接口電路，提供多種伺服控制方法；具有高度靈活的配置性，可同時(shí)完成一組或兩組基于電液伺服控制的振動(dòng)與加載試驗(yàn)；
[0012]本實(shí)用新型能夠完成最大四個(gè)電液伺服作動(dòng)器的實(shí)時(shí)控制功能，且具有很快的速度，可減小信號(hào)運(yùn)算周期，改善系統(tǒng)的性能；由于芯片是可編程，可隨時(shí)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行升級(jí)，具很高的靈活性；
[0013]實(shí)時(shí)的中央處理器狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，在本實(shí)用新型提供的電液伺服控制器一旦發(fā)生程序“死機(jī)”或“跑飛”等故障時(shí)，由電氣硬件獨(dú)立完成基于電液伺服控制的振動(dòng)與加載試驗(yàn)緊急故障停機(jī)，保證試驗(yàn)系統(tǒng)的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中央處理器一的電路圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中央處理器二的電路圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例動(dòng)態(tài)DPRAM的電路圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例中央處理器二的多個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)功能電路圖；
[0019]圖6是本實(shí)用新型一實(shí)施例處理器故障監(jiān)測(cè)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，如圖1所示，包括用于電液伺服作動(dòng)器數(shù)據(jù)采集的中央處理器一和用于電液伺服作動(dòng)器控制算法和驅(qū)動(dòng)控制的中央處理器二，所述中央處理器一和中央處理器二之間通過(guò)動(dòng)態(tài)DPRAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互連接；所述中央處理器一具有CAN總線(xiàn)接口和增量碼盤(pán)接口 ；所述中央處理器二具有多個(gè)模擬量輸出通道和多個(gè)繼電器輸出功能接口，中央處理器二上連接以太網(wǎng)接口模塊；
[0022]本實(shí)施例中所述中央處理器一和中央處理器二連接同一處理器故障監(jiān)測(cè)電路，如圖6所示，所述處理器故障監(jiān)測(cè)電路包括串聯(lián)的與門(mén)和繼電器，中央處理器一和中央處理器二的一個(gè)引腳分別連接與門(mén)的兩個(gè)輸入端，與門(mén)的輸出端連接繼電器；實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的兩個(gè)中央處理器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，在本實(shí)用新型提供的電液伺服控制器一旦發(fā)生程序“死機(jī)”或“跑飛”等故障時(shí)，由電氣硬件獨(dú)立完成基于電液伺服控制的振動(dòng)與加載試驗(yàn)緊急故障停機(jī)，保證試驗(yàn)系統(tǒng)的安全性；
[0023]本實(shí)施例中，中央處理器一選擇型號(hào)為DSPIC33EP256MU814的嵌入式中央處理器，中央處理器二選擇型號(hào)為T(mén)I DSP28335的嵌入式中央處理器，動(dòng)態(tài)DPRAM選擇CY7C028，如圖4所示。
[0024]型號(hào)為DSPIC33EP256MU814的嵌入式中央處理器一完成本實(shí)用新型提供控制器的數(shù)據(jù)采集功能，如圖2所示，通過(guò)外部接口電路完成電液伺服作動(dòng)器位移、壓差、壓力以及加速度等模擬信號(hào)的實(shí)時(shí)采集；同時(shí)，還具有2個(gè)CAN總線(xiàn)接口和2個(gè)增量碼盤(pán)接口可完成數(shù)字量信號(hào)的采集；
[0025]型號(hào)為T(mén)I DSP28335嵌入式中央處理器二完成本實(shí)用新型提供控制器的控制算法與伺服驅(qū)動(dòng)，如圖3所示，具有4個(gè)模擬量輸出通道，可以同時(shí)完成4個(gè)伺服作動(dòng)器的伺服驅(qū)動(dòng)與控制；此外，還具有4個(gè)24V1.25A繼電器輸出功能，完成電磁換向閥等開(kāi)關(guān)閥的驅(qū)動(dòng)控制，如圖5所示；TI DSP28335嵌入式中央處理器通過(guò)以太網(wǎng)接口芯片W5300完成與其他控制器或計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程通訊；
[0026]針對(duì)基于電液伺服控制的振動(dòng)、加載和疲勞等試驗(yàn)時(shí)，本實(shí)用新型兩個(gè)中央處理器可配置專(zhuān)業(yè)的采集與驅(qū)動(dòng)接口電路:差動(dòng)變壓器(LVDT)接口 ；直流電流、電壓或全橋傳感器多功能接口 ；三級(jí)電液伺服閥接口 ；二級(jí)電液伺服閥接口 ；電磁換向閥驅(qū)動(dòng)接口。
[0027]針對(duì)基于電液伺服控制的振動(dòng)、加載和疲勞試驗(yàn)，本實(shí)用新型兩個(gè)中央處理器可提供多種伺服控制方法:
[0028]幅相控制:提尚試驗(yàn)精度；
[0029]動(dòng)壓反饋控制:提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；
[0030]加速度反饋控制:提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；
[0031]速度反饋控制:提高系統(tǒng)響應(yīng)特性；
[0032]結(jié)構(gòu)不變性控制:減小多余力并提尚跟蹤精度；
[0033]前饋控制:提高跟蹤精度；
[0034]超前滯后控制:提高加載系統(tǒng)低頻段控制精度。
[0035]本實(shí)用新型兩個(gè)中央處理器具有高度靈活的配置性，可同時(shí)完成一組或兩組基于電液伺服控制的振動(dòng)與加載試驗(yàn)，模式組合為:
[0036]單通道振動(dòng)或加載模式，即“振動(dòng)”或“加載”模式；
[0037]兩通道振動(dòng)模式(相位可任意設(shè)置)，即“振動(dòng)+振動(dòng)”模式；
[0038]兩通道加載模式(相位可任意設(shè)置)，即“加載+加載”模式；
[0039]加載與振動(dòng)混合模式，即“振動(dòng)” + “加載”模式。
[0040]以上對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，其特征在于:包括中央處理器一和中央處理器二，所述中央處理器一和中央處理器二之間通過(guò)動(dòng)態(tài)DPRAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互連接；所述中央處理器一具有CAN總線(xiàn)接口和增量碼盤(pán)接口 ；所述中央處理器二具有多個(gè)模擬量輸出通道和多個(gè)繼電器輸出功能接口，中央處理器二上連接以太網(wǎng)接口模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述中央處理器一和中央處理器二連接同一處理器故障監(jiān)測(cè)電路，所述處理器故障監(jiān)測(cè)電路包括串聯(lián)的與門(mén)和繼電器，中央處理器一和中央處理器二的一個(gè)引腳分別連接與門(mén)的兩個(gè)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述中央處理器一選擇型號(hào)為DSPIC33EP256MU814的嵌入式中央處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述中央處理器二選擇型號(hào)為T(mén)I DSP28335的嵌入式中央處理器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于嵌入式處理器的電液伺服系統(tǒng)控制器，包括用于電液伺服作動(dòng)器數(shù)據(jù)采集的中央處理器一和用于電液伺服作動(dòng)器控制算法和驅(qū)動(dòng)控制的中央處理器二，中央處理器一和中央處理器二之間通過(guò)動(dòng)態(tài)DPRAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互連接；中央處理器一具有CAN總線(xiàn)接口和增量碼盤(pán)接口；中央處理器二具有多個(gè)模擬量輸出通道和多個(gè)繼電器輸出功能接口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：針對(duì)基于電液伺服控制的振動(dòng)、加載和疲勞等試驗(yàn)，配置專(zhuān)業(yè)的采集與驅(qū)動(dòng)接口電路，提供多種伺服控制方法；具有高度靈活的配置性；具有實(shí)時(shí)的中央處理器狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，一旦發(fā)生程序“死機(jī)”或“跑飛”等故障時(shí)，由電氣硬件獨(dú)立完成緊急故障停機(jī)，保證試驗(yàn)系統(tǒng)的安全性。
【IPC分類(lèi)】F15B21-02, F15B13-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204436955
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420858603
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】天津福云天翼科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日