专利名称：一种电脑控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电脑控制器，GK-200电脑控制器是一种专用于电传动矿用汽车(以下简称电动轮)的控制器，属微电子产品领域。
国外矿山自60年代开始使用85吨电动轮，由于其效率高、经济性好，获得了迅速的发展，最大载重吨位已达280吨，国内70年代研制成功第一台108吨电动轮，80年投入批量生产，总量已达220台，约占重型矿用车在用量的40％，但就其控制系统而言，国内电动轮还存在许多问题1、由于国内绝大部分电动轮的电控系统是采用晶体管元件和集成电路元件，如湘潭电机厂生产的SF3102型电动轮，其电控都安装在一个1910×1810×700mm的控制箱内，共有12块插板，控制过程是由晶体管元件，运算放大器，功放电路及常规继电器组成，利用模拟电路，实现电磁的控制过程，其硬件电路非常复杂，不便于调试和维护。
2、电动轮的电气控制过程非常复杂，利用模拟电路和方式不控制，很难达到理想的控制目标，因为电气的控制过程具有电容电感特性，存在羊时间常数。通过调节电阻、电容或电感元件，来寻找合理的控制时间常数，理论是可行的，但实际上很难满足；另外，阻容特性随着温度和湿度环境的改变而改变，同时晶体管元件在使用过程中，存在着老化特性，控制特性曲线常常在使用过程中发生漂移和变化，造成控制过程的不合理。
3、构成闭环控制时，由于时间常数不相配，会造成过激或欠励现象。严重时会造成振荡，使得电动轮工作在不合理的工况下、或无法工作。
4、主回路电压、主回路电流、左右轮电流没有参与控制，对重车、空车、上坡和下坡等工况辨识不清楚，常常会发生主回路电压、主回路电流、左右轮电流超限的现象，加速电机和马达的老化，严重时会烧坏电机和轮马达等设备，造成几十万元甚至几百万元的经济损失。
5、常规的控制系统没有对电动轮的一次设备是否正常进行有效的监视，一次设备有问题时，司机很难发现，继续驾驶，造成事故的扩大，降低了驾驶的安全性。
6、二次控制系统出现故障时，没有自诊断功能，由于电路复杂，分主模拟元件繁多，查找故障点，非常困难。用户要配置很多专门的技术人员，进行维护，维修工作量大，影响了电动轮的正常运转，降低了生产效率。
本发明GK-200电动轮电脑控制器，对目前国内外电动轮的情况，进行了大量的调研，实地考察和科学分析，克服了上述不足，为公众提供了一种新的设计方案。本发明是这样实现的1、采用现代非线性多元控制理论，原理先进。主回路电压、电流，左右轮电流，车速，发动机转速，都是控制变量，参与控制发电机的励磁电流，构成多元非线性闭环控制时，对各种变量进行衬时监测，保证其工作在合理的范围以内。
2、采用目前国际上最先进的16位单片机(MCS80C196)作为控制核心，功能强大。
同现有控制系统相比本发明的优点是1、具有车况监视功能。当电动轮的一次设备出现故障时，电脑会指示故障情况，电动轮不能起动。即使驾驶员挂档踩油门，电动轮也不能带故障运行。但是，考虑到在运行过程中出现故障，此时，电制动一样有效，以便电动轮及时停下来。保证驾驶员的安全。当故障处理完后，电动轮又能继续驾驶。
2、安全驾驶，限速、自动减速、恒速功能。当车速超过最速度时，电脑能够自动投入自动减速功能，在下坡路上有自动恒速功能。限速和自动恒速的数值可以根据需要设置。确保安全驾驶。
3、控制系统自诊断功能。当控制系统自身出现故障时，电脑能指出其故障类别。同时，可随时检查死机和保护情况。在正常情况下，电脑是不会出现死机的，即使由于外界原因引起死机，也能在几毫秒内自动恢复。
4、对一次设备的保护功能。当主回电压、主回路电流、左右轮电流超过最高限定值时，会加速电机和马达的老化，严重时会烧坏电机和轮马达，造成重大经济损失。使用GK-200电动轮电脑控制器以后，当主回路电压、主回路电流、左右轮电流超过最大值时，电脑能自动保护，使其阵到安全范围以内，保证电机和轮马达的安全。
5、电机运行自动记录和考核功能。电脑能自动记录电机的运行时间，这对每次大修以后，记录电机能连续运行多少小时，便于运行考核。
6、多种控制曲线选择功能。对于新车，旧车及不同的电动轮类型，可以随时选择不同的非线性控制曲线，以满足其需要，一共有六种控制方式。
7、调试功能。电脑控制器有强大的调试功能，便于安装以后的调试。
8、电脑控制器体积小，便于安装，所有详细变量、运行工况均可显示，并能依环境不同而调节切亮度。
如下图1为本发明的原理框2为本发明的电路3为本发明的硬件框4为本发明的软件框图
权利要求
GK-200电动轮电脑控制器是在国内首先将国际上先进的16位单片机(MCS80C196)作为控制核心而研制成的控制器，其特征在于1、采用现代非线性多元控制理论，原理先进。主回路电压、电流、左右轮电流、车速、发动机转速，均是控制变量，参与控制发电机的励磁电流；构成多元非线性闭环控制时，对各种变量进行实时监测，保证其工作在合理的范围以内。
2.参数整定可依车况不同而调整设置。
3.所有调试功能均是有密码的。
4.所有详细变量、运行工况均可显示、记录。
5.控制系统具有自诊断功能、对一次设备的保护功能。
全文摘要
本发明GK－200电动轮电脑控制器,属微电子产品领域。其特点是采用现代线性多元控制理论,原理先进。主回路电压、电流、左右轮电流、车速、发动机转速、都是控制变量,参与控制发电机的励磁电流,构成多元非线性闭环控制时,对各种变量进行实时监测,保证其工作在合理的范围以内,其控制核心采用目前最先进的16位单片机<MCS80C196>,功能强大。使用中控制系统具有监控、调试、记录、保护、自诊断等诸多功能。工作可靠,寿命长,是改造现有电动轮电控系统的理想产品。
文档编号B60L15/00GK1198998SQ97111010
公开日1998年11月18日 申请日期1997年5月8日 优先权日1997年5月8日
发明者陈克功 申请人:陈克功