[實用新型]基于雙核處理器的電液伺服控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420155731.9
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN203759526U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王延年;熊偉;李浩;羅堯;來翔星;李歡
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于工業(yè)控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電液伺服控制器，具體涉及一種基于雙核處理器的電液伺服控制器。

背景技術(shù)

電液伺服控制系統(tǒng)是電液控制技術(shù)中最早出現(xiàn)的一種應(yīng)用形式。通常所說的電液伺服控制系統(tǒng)，從其結(jié)構(gòu)組成來說，是指以電液伺服閥（或伺服變量泵）作為電液轉(zhuǎn)換和放大元件來實現(xiàn)某種控制規(guī)律的系統(tǒng)，它的輸出信號能跟隨輸入信號快速變化，有時也稱為隨動系統(tǒng)。

電液伺服控制系統(tǒng)將液壓技術(shù)與電子及電氣技術(shù)有機地結(jié)合，既具有高精度且快速調(diào)節(jié)響應(yīng)能力，又具有控制大慣量且實現(xiàn)大功率輸出的優(yōu)點，因而在國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)等各個技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與現(xiàn)代微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制理論相結(jié)合發(fā)展起來的電液伺服控制、電液數(shù)字控制和電液比例控制構(gòu)成了現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的完整體系。現(xiàn)階段，電液伺服控制系統(tǒng)已成為工業(yè)自動化與武器裝備自動化技術(shù)領(lǐng)域的一個重要研究方面；凡是需要大功率、快響應(yīng)、高精度的控制系統(tǒng)，都可采用電液控制技術(shù)，而且都已有成功例證。

目前，伺服控制系統(tǒng)大部分都采用傳統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，控制方法比較固定，而且也無法實現(xiàn)許多在不同工況下的高性能控制方法，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求；此外，國內(nèi)的伺服系統(tǒng)缺乏自主研發(fā)的主導(dǎo)產(chǎn)品且多為國外進口，不但價格昂貴，而且智能化程度不高。隨著科技的進步，工業(yè)自動化程度的提高，工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄娨核欧到y(tǒng)的要求也隨之提高，為了打破國外對此項技術(shù)的壟斷地位，現(xiàn)階段迫切需要研制一種智能型、高可靠性及控制性能更加優(yōu)秀的電液伺服系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基于雙核處理器的電液伺服控制器，實現(xiàn)了對電液伺服系統(tǒng)的智能及準確的控制。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，基于雙核處理器的電液伺服控制器，包括有通過SPI總線連接的STM32微控制器和DSP微處理器，STM32微控制器和DSP微處理器分別通過導(dǎo)線與電源管理系統(tǒng)連接；STM32微控制器分別連接有第一復(fù)位系統(tǒng)、8M外部時鐘、GPIO擴展單元、報警電路、第一JTAG接口、輸出信號自檢電路、第一光電隔離單元、本地給定信號模塊、輸入信號自檢電路、第二光電隔離單元，STM32微控制器通過導(dǎo)線與觸摸屏構(gòu)成閉合回路；DSP微處理器分別連接有30M外部時鐘、第二復(fù)位系統(tǒng)、以太網(wǎng)通信模塊、EEPROM、第二JTAG接口，DSP微處理器與外擴SRAM通過導(dǎo)線構(gòu)成閉合回路。

本實用新型所采用的特點還在于，

STM32微控制器內(nèi)分別設(shè)置有第一SPI模塊、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換器，DSP微處理器內(nèi)設(shè)置有第二SPI模塊，第一SPI模塊與第二SPI模塊之間通過SPI總線構(gòu)成閉合回路；STM32微控制器內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器分別與所述第二光電隔離單元、本地給定信號模塊連接，第二光電隔離單元分別連接有輸入信號自檢電路、I/U變換電路，I/U變換電路分別連接有指令遠程給定信號模塊、位置反饋信號模塊；STM32微控制器內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器通過與第一光電隔離單元連接，第一光電隔離單元分別與輸出信號自檢電路、U/I變換器電路連接，U/I變換器電路分別與輸出信號自檢電路、伺服閥、位置變送器連接，伺服閥與電液伺服閥連接。

STM32微控制器的具體型號為：STM32F103RET6。

DSP微處理器的具體型號為：TMS320F28335。

以太網(wǎng)通信模塊連接有上層管理PC機。

以太網(wǎng)通信模塊采用的是DM9000A以太網(wǎng)通信模塊。

本實用新型的有益效果在于：

（1）本實用新型基于雙核處理器的電液伺服控制器采用DSP和STM32為雙核控制器，其中DSP主要做控制算法，STM32主要控制外圍電路，兩者分工協(xié)同工作，不僅擺脫了國外的技術(shù)封鎖，同時能夠根據(jù)用戶需求完全從底層開始進行設(shè)計研發(fā)工作，包括底層的硬件電路設(shè)計和底層驅(qū)動程序設(shè)計，完全自主研發(fā)，不僅提高了整個系統(tǒng)集成化程度，還更加方便了日后對系統(tǒng)的升級；

（2）本實用新型基于雙核處理器的電液伺服控制器的智能化程度相當(dāng)高，如：實時監(jiān)測系統(tǒng)，通過對液壓系統(tǒng)給定信號、反饋信號、位置信號的采集，以可視化的形式展現(xiàn)出來，用戶可以對系統(tǒng)的運行狀態(tài)一目了然，設(shè)計了完善的故障報警自診斷程序，通過對系統(tǒng)各個信號的采集，能及時判斷故障的類型，將其精確定位并采取相應(yīng)的保護措施，提高了系統(tǒng)的安全性和可維護性；