[0020]图3为本发明的信号调理电路板模块结构图。
[0021 ]图4为本发明的控制器标准接口面板模块结构图。
[0022]图中:1、DSP处理器模块，2、信号调理电路板模块，3、控制器标准接口面板，4、控制箱，5、CAN通信接口 A，6、外扩数模转换器，7、JTAG仿真调试接口 A，8、DSP处理器，9、DSP电源接口，10、外扩模数转换器，11、模拟量输入接口 A，12、开关量输出接口 A，13、模拟量输出接口8，14^(:-0(:电源模块，15、0(:-0(:电源模块，16、0(:电源开关接口，17、开关阀功率放大模块，18、开关阀控制信号接口 A，19、压力传感器及压力信号调理电路模块，20、位置传感器信号调理电路及其接口 A，21、位置传感器信号调理电路及其接口 B，2 2、模拟量输出接口 A，2 3、位置传感器信号调理电路及其接口 C，24、开关量输入接口 A，25、模拟量输入接口 B，26、模拟量输出接口 C，27、AC电源输入接口，28、JTAG仿真调试接口 B，29、CAN通信接口 B，30、开关阀控制信号接口 B，31、气源压力信号接口，32、气缸无杆腔压力信号接口组，33、气缸有杆腔压力信号接口组，34、位置传感器接口组，35、比例方向阀信号接口组，36、总电源接口，37、控制器总电源开关，38、DSP处理器模块电源开关。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0024]如图1所示，本发明包括DSP处理器模块1、信号调理电路板模块2、控制器标准接口面板3和控制箱4;DSP处理器模块I与信号调理电路板模块2相连接，固定在控制器标准接口面板3上，控制器标准接口面板3安装于控制箱4内；控制器标准接口面板3设有多个标准接口，包括外部输入总电源接口 36、气压信号接口 31、32、33、位置传感器信号接口 34、CAN通信接口 A29及JTAG仿真调试接口 A28，所述标准接口与信号调理电路板模块2的相应接头连接。
[0025]如图2所示，DSP处理器模块I，包括DSP处理器8、外扩模数转换器10、外扩数模转换器6、CAN通信接口 A5、JTAG仿真调试接口 A7、模拟量输入接口 Al 1、开关量输出接口 Al 2、模拟量输出接口B13和DSP电源接口9 ;DSP处理器8是整个控制器的核心，运行控制策略;JTAG仿真调试接口 A7用于现场调试和程序下载，CAN通信接口 A5用于DSP处理器8与外部器件通信，输入控制指令和反馈DSP内部状态量;开关量输出接口 Al 2米用排线连接方式连接，输出开关量信号;模拟量输入接口 AU采用排线连接，用于输入模拟量信号；外扩模数转换器10接收来自模拟量输入接口 Al I的模拟量信号，转化成数字信号，送入DSP处理器进行控制策略运算，结果得到的控制量从外扩数模转换器6转换成模拟电压信号，从模拟量输出接口 B13输出。
[0026]如图3所示，信号调理电路板模块2，包括AC-DC电源模块14、DC-DC电源模块15、DC电源开关接口 16、开关阀功率放大模块17、开关阀控制信号接口 A18、压力传感器及压力信号调理电路模块19、位置传感器信号调理电路及其接口 A20，位置传感器信号调理电路及其接口 B21、模拟量输出接口 A22、位置传感器信号调理电路及其接口 C23、开关量输入接口A24、模拟量输入接口 A25、模拟量输出接口 C26、AC电源输入接口 27; AC-DC电源模块14接入单相220V交流电源，转换为24V直流电，24V直流电为比例方向阀和高速开关阀供电，24V直流电转换为+5V直流电和±5V直流电，+5为DSP处理器供电，±5V直流电为位移传感器供电；压力传感器连接至控制器标准接口面板3的压力信号接口，输出信号经信号调理后，连接至模拟量输出接口 B13;开关量输入接口 A24与DSP处理器模块I的开关量输出接口 Al 2采用ISP排线相连，传输开关阀控制器电压信号，信号传输至信号调理器进行功率放大后驱动开关阀动作，用于控制气源通断，附加起保护作用;模拟量输出接口 A22与模拟量输入接口 All相连接，传送经滤波后的压力传感器输出的压力信号;模拟量输入接口 B25与DSP处理器模块I的模拟量输出接口 B13相连接，接收到的模拟量信号从模拟量输出接口 C26输出至控制器标准接口面板3的比例方向阀接口组35，控制比例方向阀。
[0027]如图4所示，控制器标准接口面板3，包括JTAG仿真调试接口 B28、CAN通信接口 B29、开关阀控制信号接口 B30、气源压力信号接口 31、气缸无杆腔压力信号接口组32、气缸有杆腔压力信号接口组33、位置传感器接口组34、比例方向阀信号接口组35、总电源接口 36、控制器总电源开关37、DSP处理器模块电源开关38;气压信号接口均采用气动穿板接头;位置传感器接口组34用于连接采集气缸活塞杆的位置信号;开关阀控制信号接口 B30可同时连接4只开关阀，进行控制阀的开关动作，可用于气源的通断控制;CAN通信接口B29、位置传感器接口组34和比例方向阀信号接口组35均采用航空接头的接口形式，方便电连接，且连接可靠稳定;控制器总电源开关37用于控制整台控制器的供电;DSP处理器的电源开关38用于DSP处理器8的复位操作。
[0028]控制箱4采用塑料外壳，用于安装控制器核心部件，起保护控制器内部元器件作用。
[0029]信号调理电路板模块2与DSP处理器模块I通过螺栓连接的机械连接方式连接在一起，信号接口采用ISP排线连接。
[0030]气压信号接口31、32、33采用快接式气动穿板接头。
[0031]CAN通信接口 B29采用航空接头。
[0032]位置传感器接口组34采用航空接头。
[0033]比例方向阀信号接口组35采用航空接头。
[0034]压力传感器及压力信号调理电路模块19采用电压型压力传感器，直接安装在信号调理电路板上。
[0035]如图4所示，标准接口面板3同时支持三组比例方向阀控双作用气缸对象，进行运动位置控制。
[0036]本发明的工作原理:
本发明提供了一种高性能伺服控制器，控制对象是比例方向阀，目标是双作用气缸位置控制，实现高精度轨迹跟踪控制和定位控制；通过CAN通信接口 29接收用于传输控制命令、控制器参数及拟跟踪轨迹曲线，DSP处理器8采集来自压力传感器及压力信号调理电路模块19的压力信号运行复杂非线性自适应鲁棒控制策略，调节改变比例方向阀的控制电压，从比例方向阀信号接口组35输出，实现气缸两腔的充放气控制，当气缸两腔内压力值满足一定条件时，可实现气缸活塞的运行或停止，从而达到调理气缸的位置控制；同时采集来自位置传感器接口组34的位移信号，可实现位置闭环控制;CAN总线也用于传输控制器控制误差和控制器内部状态参量，配合上位机接收软件可实时观察显示;所设计的控制器可同时控制三组气缸系统运行，适用于三轴平台位姿控制。
实施例
[0037]本发明的提供三组阀控气缸运动接口，在DSP处理器8内部分别独立运行三个相同的控制策略，控制策略间互不干扰，故可同时用于位置跟踪控制，可完成对单缸的位置控制和三缸协同进行平台的位姿控制。控制策略采用现代先进的自适应鲁棒控制算法，是一种基于模型的控制算法，且能够在程序运行时辨识系统参数，控制效果好，控制算法烧写在DSP的程序存储区，程序运行时可脱离JTAG仿真器接口独立运行;运行过程中接收CAN总线的数据和命令，运行时可通过上位机发送停止指令中断控制器的运行过程;受限于压力传感器的量程，接入控制器的压力信号幅值均应在6Bar以内；控制器输出口模拟电压幅值在O至IJlOV之间；控制器连接线均采用屏蔽线。
[0038]具体而言，本控制器需要配合上位机软件或能够以本机的通讯方式与本机通信的处理器使用，首先由使用者在上位机上根据被控对象特征，设置控制目标对象相应的参数，和设置通信参数，使得控制器能够与上位机通信，辨识不同的控制对象;