[發(fā)明專利]一種單核心的雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)嵌入式控制器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211290180.2
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115629562A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 鄭文彬;文先剛;黃琛
• 申請（專利權(quán)）人: 九江精密測試技術研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

一種單核心的雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)嵌入式控制器，所述嵌入式控制器包括DSP信號處理器、RDC旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器、鎖緊電機驅(qū)動器、IV轉(zhuǎn)換電路、IO接口電路、串口通信電路；所述DSP信號處理器作為單控制核心進行外部信號采集、處理及控制輸出；RDC旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁信號產(chǎn)生和測角信號轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器、鎖緊電機驅(qū)動器均采用數(shù)字式PWM驅(qū)動模塊驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動功能；IV轉(zhuǎn)換電路把轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器和鎖緊電機驅(qū)動器的反饋電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號以便DSP信號處理器采集。本發(fā)明實現(xiàn)了全數(shù)字控制，提高了控制環(huán)路的抗干擾性，同時減少了集成芯片數(shù)量，大大縮小了電路板尺寸和體積，提高了控制器集成度和可靠性。

技術領域

本發(fā)明屬于嵌入式控制器及轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)控制領域，具體涉及一種單核心的雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)嵌入式控制器。

背景技術

雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)（轉(zhuǎn)位機構(gòu)）為一種新型導彈慣阻在線自標定設備，主要用于解決傳統(tǒng)彈載慣阻標定需進行拆彈裝彈等步驟而導致的戰(zhàn)備效率低下和巨大維保費用等問題，雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)可實現(xiàn)慣阻在線自標定，是未來慣性測試技術的發(fā)展方向。轉(zhuǎn)位機構(gòu)控制器一般采用嵌入式形式安裝在臺體內(nèi)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)位機構(gòu)的轉(zhuǎn)位和鎖緊控制，主要包括：主控單元、測角模塊、驅(qū)動模塊、IO接口電路以及串口通信電路組成。

鑒于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)位機構(gòu)主控單元是由DSP+FPGA組成，造成主控單元結(jié)構(gòu)復雜從而使得控制器故障率較高，且控制器成本較高；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)轉(zhuǎn)位機構(gòu)鎖緊控制均為開環(huán)控制，不能有效的根據(jù)反饋電流來調(diào)節(jié)鎖緊機構(gòu)的運動，使得鎖緊過程電流過大，從而影響設備正常運行；再次，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)位機構(gòu)的轉(zhuǎn)位驅(qū)動模塊均是由±10V的模擬電壓信號作為控制信號驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動的，由于模擬電壓信號抗干擾能力弱，易受到外界干擾從而導致轉(zhuǎn)位運動控制不平穩(wěn)；另外由于增加了DA環(huán)節(jié)，使得控制環(huán)節(jié)較多，導致系統(tǒng)復雜，故障率較高，成本較高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明其目的就在于提供一種單核心的雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)嵌入式控制器，解決了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)位機構(gòu)控制器的結(jié)構(gòu)復雜、環(huán)節(jié)較多、成本較高、故障率高、鎖緊電流過大的問題，具有低成本、可靠性高以及轉(zhuǎn)位和鎖緊控制的精度和平穩(wěn)性要求高的特點。

為實現(xiàn)上述目的而采取的技術方案是，一種單核心的雙軸轉(zhuǎn)位鎖緊機構(gòu)嵌入式控制器，包括DSP信號處理器、RDC旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器、鎖緊電機驅(qū)動器、IV轉(zhuǎn)換電路、IO接口電路、串口通信電路；所述DSP信號處理器分別連接RDC旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器、鎖緊電機驅(qū)動器、IV轉(zhuǎn)換電路、IO接口電路、串口通信電路；所述RDC旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器連接旋轉(zhuǎn)變壓器，進行勵磁信號的產(chǎn)生和測角信號的轉(zhuǎn)換；所述轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器、鎖緊電機驅(qū)動器均采用帶電流反饋的數(shù)字式PWM驅(qū)動模塊對應驅(qū)動轉(zhuǎn)位電機和鎖緊電機，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動功能；所述IV轉(zhuǎn)換電路把轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器和鎖緊電機驅(qū)動器的反饋電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號以便DSP信號處理器采集；所述DSP信號處理器通過IO接口電路進行光電信號的讀??；所述DSP信號處理器采用32位浮點芯片TMS320F28335，所述RDC旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器采用AD2S1210芯片；所述轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器采用WSA37型混合集成開關放大器；所述鎖緊電機驅(qū)動器采用LMD18200型H橋電機功率驅(qū)動器；所述IV轉(zhuǎn)換電路采用CC6904型芯片；所述IO接口電路采用SN74ALVC164245型芯片；所述串口通信電路采用ADM2682型芯片。

進一步，所述DSP信號處理器采用XINTF總線與AD2S1210芯片的數(shù)據(jù)引腳DB0~DB15相連，完成AD2S1210芯片的功能配置和測角信息的讀?。凰鯠SP信號處理器采用GPIO引腳與AD2S1210芯片的CS和SAMPLE引腳相連，進行芯片的片選與采樣控制。

進一步，所述DSP信號處理器的PWM引腳與轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器和鎖緊電機驅(qū)動器的信號輸入端引腳相連，在電機控制時DSP信號處理器的PWM功能模塊生成信號PWM輸入到轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器和鎖緊電機驅(qū)動器上，轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器和鎖緊電機驅(qū)動器再根據(jù)信號PWM生成相應功率PWM輸入到轉(zhuǎn)位電機和鎖緊電機上，實現(xiàn)電機控制；所述轉(zhuǎn)位電機驅(qū)動器和鎖緊電機驅(qū)動器還時刻反饋電機電流至IV轉(zhuǎn)換電路。