本实用新型涉及模拟运动平台领域，具体而言涉及一种用于运动平台的控制系统。
背景技术：
传统形式的液压控制阀只能对液压进行定值控制，例如：压力阀在某个设定压力下运动，流量阀保持通过设定的流量，方向阀对于液压流方向通/断的切换。因此这些控制阀组成的系统功能都受到一些限制，随着技术的进步，许多液压系统要求流量和压力能持续或按比例地随控制阀输入信号的改变而改变，但是对于大部分的工业来说，他们并不要求系统有如此高的质量，而希望在保证一定控制性能的条件下，同时价格低廉、维护简单、工作可靠，所以液压比例阀就是在这种情况下发展起来的。
随着液压工业的发展，一般工程系统对闭环控制要求逐渐升温，而比例阀不能很好用于常运行于零位附近的位置、力控制闭环，即使在放大器中设置了阶跃信号发生器，在性能上总不及无零位死区的伺服阀。同时，原来伺服阀加工精度要求高的缺陷和要求系统油液过滤精度高的矛盾逐渐淡化；对电控器来讲，处理大电流的技术水平大大的提高了，为使用大电流、高可靠性的比例电磁铁提高了前提条件。
在这样的技术背景下，在一般比例技术与伺服术之间，出现了新的层面上吸收两者优势而形成的更高一级的比例阀，也常被称为液压伺服比例阀。这种液压比例阀是一种性能介于平台液压阀和电液伺服阀之间的新阀种，它既可以根据输入的电信号大小连续地按比例地对液压系统的参数实现远距离控制和计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀，因此广泛应用于一般工业部门。
技术实现要素：
本实用新型目的在于提供一种用于运动平台的控制系统，运动平台依靠N个液压缸实现各种运动姿态，本实用新型提出的控制系统采用直线位移传感器、电磁阀、控制装置等结构形成控制回路，能够实现对运动平台进行远距离精确控制。
为达成上述目的，本实用新型提出一种用于运动平台的控制系统，该运动平台包括：相互平行的上平台和下平台，以及连接在上平台和下平台之间的N个液压缸，液压缸的固定端安装在下平台上，液压缸的伸缩端安装在上平台上，该控制系统包括液压站、油路块、N个直线位移传感器、2N个电磁阀、控制装置；
所述液压站具有第一进油口和第一出油口；
所述油路块具有第二进油口和第二出油口，第二进油口与第一出油口连接，第二出油口与第一进油口连接；
所述液压缸具有第三进油口和第三出油口；
所述油路块内部还具有2N条油路，N条油路具有一第四进油口，N条油路具有一第四出油口，其中，N个第四进油口一一对应地连接至N个液压缸的第三出油口，N个第四出油口一一对应地连接至N个液压缸的第三进油口；
所述2N个电磁阀一一对应地分布安装在2N条油路上，与控制装置电连接，被设置成根据控制装置的指令以控制所属油路的通断；
所述控制装置包括微处理器模块、A/D转换电路、电磁阀控制模块、通信模块，以及用以给微处理器模块、电磁阀控制模块、通信模块供电的电源模块；
所述电磁阀控制模块与2N个电磁阀的控制端电连接，用以控制电磁阀的工作状态；
所述微处理器模块与电磁阀控制模块电连接，与通信模块电连接，被设置成通过通信模块接收一上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整电磁阀控制模块的输出信号；
所述N个直线位移传感器一一对应的固定在N个液压缸上，与A/D转换电路电连接，A/D转换电路与微处理器模块连接；
所述直线位移传感器被设置成实时探测所属液压缸的伸缩端的伸缩量，并将探测结果反馈至A/D转换电路，探测结果经A/D转换电路转换后发送至微处理器模块；
所述N为大于零的正整数。
进一步的，所述控制系统还包括一星三角控制柜80，该星三角控制柜80与液压站电连接。
进一步的，所述液压站具有一溢流阀。
进一步的，所述微处理器模块包括LPC176X系列Cortex-M3控制芯片。
进一步的，所述电磁阀控制模块包括N个L9352B控制芯片，每个L9352B控制芯片与两个电磁阀连接。
进一步的，每个所述L9352B控制芯片对应的两个电磁阀，用以分别控制同一个液压缸的第三进油口和第三出油口。
进一步的，所述控制装置还具有一保护模块。
进一步的，所述保护模块包括TLE7230R芯片。
进一步的，所述通信模块包括RS232接口和/或RS485接口。
进一步的，所述电源模块包括TLE6368芯片。
由以上本实用新型的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于，采用直线位移传感器、电磁阀、控制装置等结构形成控制回路，能够实现对运动平台进行远距离精确控制。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
图1是本实用新型的用于运动平台的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1，本实用新型提出了一种用于运动平台的控制系统，首先阐述一下此处所提及的运动平台。
运动平台包括相互平行的上平台70和下平台，以及连接在上平台70和下平台之间的N个液压缸60，液压缸60的固定端安装在下平台上，液压缸60的伸缩端安装在上平台70上，下平台固定在地面上，N为大于零的正整数。
N的数量以及安装位置由需求决定，通常一个六自由度平台需要六个液压缸60，即N等于6，这六个液压缸60根据控制指令以进行伸缩运动，推动上平台70实现各种运动姿态。
本实用新型提及的用于运动平台的控制系统，目的是驱动这六个液压缸60按指令进行伸缩运动，与用在其他工业设备上的液压缸60一样，此处的液压缸60也是将液压能转变为机械能、做直线往复运动的液压执行元件。
液压缸60具有第三进油口和第三出油口，通过进油或回油，实现伸缩端的双向运动，因此，我们通过调整液压缸60的进出油压来驱动液压缸60伸缩端的运动。
为此，本申请提出以下结构，本控制系统包括液压站10、油路块20、2N个电磁阀30、控制装置40。
液压站10是由液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置，用以给N个液压缸60按控制指令要求的流向、压力和流量供油。
液压站10具有第一进油口和第一出油口，做为液压站10的总进油口和总出油口使用。
可选的，液压站10还与一星三角控制柜80电连接，设置星三角控制柜80的目的是为了实现液压站10的软启动，确保液压站10能够提供足够的油压。
然而每个液压缸60均具有一个第三进油口和一个第三出油口，以六自由度运动平台为例，一个运动平台具有6个液压缸60，即具有6个第三进油口和6个第三出油口，若单纯的以油管连接液压站10和液压缸60，管线复杂，维护困难。
因此，本申请提出在液压站10和液压缸60之间设置一油路块20，油路块20具有第二进油口和第二出油口，做为油路块20的总进油口和总出油口使用，第二进油口与液压站10的第一出油口连接，第二出油口与液压站10的第一进口油连接。
油路块20中还设置有2N个油路，N个油路具有第四进油口，N条油路具有第四出油口，第四进油口和第四出油口均设置在油路块20表面，其中，N个第四进油口一一对应地连接至N个液压缸60的第三出油口，N个第四出油口一一对应地连接至N个液压缸60的第三进油口。
当液压缸60需要液压增大时，液压站10液缸中的油液由第一出油口和第二进油口进入油路块20，再经对应的油路到达其所属第四出油口，最后经液压缸60的第三进油口进入液压缸60，提供液压缸60足够的液压。
同样的，让液压缸60需要液压减小时，液压缸60内的油液经其所属第三出油口、与其对应的油路的第四进油口进入该油路，再经油路块20的第二出油口、液压站10的第一进油口进入液压站10液缸，液压缸60的液压减少。
由前述可知，液压站10具有一溢流阀，有两个作用，第一，其是控制液压站10进出油的开关，第二，其能够调整液压站10的进出油压。
而N个液压缸60在同一时刻需要的油压、流向、流量是不同的，关于这一问题，本申请提出用电磁阀30来解决，具体结构和工作原理如下。
在每个油路上设置一个电磁阀30，即设置2N个电磁阀30，电磁阀30与控制装置40电连接，根据控制装置40的指令以控制所属油路的通断。
以其中一个液压缸60为例，其具有的第三进油口和第三出油口，与之相连的油路被分别定义为油路a和油路b，另有两个电磁阀30分别在油路a和油路b上，其中安装在油路a上的电磁阀30被定义成电磁阀30a，安装在油路b上的电磁阀30被定义成电磁阀30b。
当电磁阀30a和电磁阀30b均关闭时，液压缸60没有液压变化；当电磁阀30a打开，电磁阀30b关闭时，有油流经第三进油口，液压缸60液压增大；相反，当电磁阀30a关闭，电磁阀30b打开时，有油流经第三出油口，液压缸60液压减小。
至于流量的控制，本申请通过控制电磁阀30的开关频率来实现，即通过控制油液在同一油压条件下的流经时间来实现。
同一时间阶段内，电磁阀30打开的时间越长，由于油压相同，经由该电磁阀30所在油路的油液流量就越大。
另一方面，要实现对液压缸60的精确控制，还应该设置一检测反馈装置，实时探测液压缸60伸缩端的位移量，并将之反馈给控制装置40，控制装置40接收探测结果，将之与控制指令相比较，以实现一完整的控制回路，从而实现控制装置40对液压缸60运动的精确控制。
本申请通过在每个液压缸60上固定安装一直线位移传感器50来实现。
直线位移传感器50同样具有一固定端和一伸缩端，直线位移传感器50的固定端与所属液压缸60的固定端固定在一起，直线位移传感器50的伸缩端与所属液压缸60的伸缩端连接，直线位移传感器50的伸缩端跟随液压缸60的伸缩端的运动而运动，从而精确获知所属液压缸60的伸缩端的位移量变化，并将之实时反馈给控制装置40，以实现控制回路。
在前述基础上，本申请提出一种控制装置40的结构方式。
该控制装置40包括微处理器模块41、A/D转换电路45、电磁阀控制模块42、通信模块43，以及用以给整个控制装置40供电的电源模块44。
A/D转换电路45与前述直线位移传感器50连接，用以将直线位移传感器50的探测结果经A/D转换成微处理器模块41能够处理的数字信号，再发送给微处理器模块41。
电磁阀控制模块42与2N个电磁阀30的控制端电连接，用以控制电磁阀30的工作状态，作为其中一种实施例，本申请提及的电磁阀控制模块42包括L9235B控制芯片，L9235B控制芯片作为电磁阀30专用芯片，其可以控制两路比例电磁铁和两路开关电磁铁，在本技术方案中，每2个电磁阀30连接至一个L9235B控制芯片上，根据其输出信号调整自身的通断状态。
微处理器模块41与电磁阀控制模块42电连接，与通信模块43电连接，通过通信模块43接收一上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整电磁阀控制模块42的输出信号。
当然，控制指令也可以由微处理器模块41自身生成。
作为其中一种实施例，微处理器模块41包括LPC176X系列Cortex-M3控制芯片。
为了进一步保护整个控制装置40，本申请还在控制装置40上设置有一保护模块，作为其中一种实施例，该保护模块包括TLE7230R芯片，该芯片具有过载、短路、过热、过压保护功能。
关于液压站10通信模块43，采用RS232接口和/或RS485接口，其中，RS232接口为全双工传输、传输距离较近，而RS484接口为半双工传输，传输距离较远。
同一个控制装置40上设置哪种通信接口、或者是否同时设置两种通信接口，根据实际需要决定。
例如，我们可以在同一个控制装置40上同时设置RS232接口和RS485接口，其中RS232接口仅用于内部参数标定，而RS485接口用于动作文件、运动姿态指令的传输，两者结合以实现更快更稳定的工作方式。
从而，本实用新型提及一种用于运动平台的控制系统，运动平台依靠N个液压缸60实现各种运动姿态，本实用新型提出的控制系统采用直线位移传感器50、电磁阀30、控制装置40等结构形成控制回路，能够实现对运动平台进行远距离精确控制。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。