一种基于dsp的电液伺服控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种伺服控制器，尤其是一种基于DSP的电液伺服控制器。传感器的输出端与输入模块的输入端连接，输入模块的输出端与伺服控制模块的输入端连接，伺服控制模块的输出端与输出模块的输入端连接，DSP模块分别与输入模块、伺服控制模块、通信模块连接。上述结构提供了一种伺服控制功能强大的电液伺服控制器，可以充分兼顾并满足不同领域中的各种复杂运动控制的需求，功能全面、高度一体化程度高，可以充分、独立完成对电液系统的伺服和功能两个层次的控制，极大的提高了现场操作性和系统的稳定性，而且基于上述DSP硬件架构，采用通信模块与PC通信，可以很容易实现控制功能的扩展和良好的现场人机互动。
【专利说明】—种基于DSP的电液伺服控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种伺服控制器，尤其是一种基于DSP的电液伺服控制器。
【背景技术】
[0002]在近几十年里，伴随着现代制造、材料等技术的进步，液压控制技术也得到快速发展，尤其是电液伺服阀的诞生，液压伺服技术更是进入了电液伺服时代。
[0003]电液伺服系统是一个结构复杂且机、电、液多耦合的综合系统，由于该系统能充分发挥电子与液压两方面的优势，具有大输出功率、高精度和快速响应的能力，因此广泛应用于航空、航天、军事、冶金、交通、工程机械等多个领域，尤其是现阶段，人们对各种试验、仿真的重视和加强，电液伺服系统作为实现疲劳、恒负荷速率等多种模拟仿真试验的最佳手段，更是在试验应用领域得到了极大的扩展。
[0004]作为电液伺服系统中的核心技术之一，电液伺服控制技术极大程度上决定了电液伺服系统的性能和功能，其重要程度不言而喻。
[0005]早期的电液伺服控制多采用功能独立的多个仪器配合完成，很显然，这极大的提高了系统搭建、现场操作复杂性，降低了系统稳定性、可靠性，同时还存在仪器匹配兼容等隐患。随着IC技术和计算机技术的发展，电液伺服控制也开始向智能化、一体化、功能模块化发展。目前，国内大多数仪器以单片机为核心，实现一些较简单的控制。相对于早期，现阶段在各个方面都有了极大的提高和改进，很大程度上满足了大多数应用的需求。但仍存在几个方面的不足:1)控制功能简单。目前，大多数电液伺服控制仪器均只能实现一些简单的功能控制，如位移控制等。2)功能局限性。对电液系统来说，控制上包含两个层次上的控制，“内层”的电液伺服控制；“外层”的电液系统的功能控制。到目前为止，绝大多数电液伺服控制仪器的功能均只局限于“内层”的电液伺服控制；对“外层”电液系统的功能控制，则无涉及。因此，采用电液系统进行应用时，往往还需要在电液伺服控制仪器的基础上外加“外层”功能控制仪器。3)可扩展能力不足。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于，提供一种功能齐全、适用性广、扩展能力强的基于DSP的电液伺服控制器。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于DSP的电液伺服控制器，包括传感器、实现对传感器信号进行采集与调理的输入模块、伺服控制模块、DSP模块、实现控制器与上位机进行信息交互的通信模块、实现对控制器输出的驱动信号进行调理与输出的输出模块，传感器的输出端与输入模块的输入端连接，输入模块的输出端与伺服控制模块的输入端连接，伺服控制模块的输出端与输出模块的输入端连接，DSP模块分别与输入模块、伺服控制模块、通信模块连接。
[0008]本实用新型的进一步设置为:所述的DSP模块包括DSP电路、FPGA电路、DAC电路，DSP电路与通信模块连接，FPGA电路分别与DSP电路、DAC电路、伺服控制模块连接。[0009]本实用新型的进一步设置为:所述的输入模块包括多功能复用电路、调理电路和ADC转换电路，调理电路分别与多功能复用电路、ADC转换电路连接，多功能复用电路作为输入模块的输入端与传感器的输出端连接，调理电路与伺服控制模块连接，ADC转换电路作为输入模块的输出端与FPGA电路连接。
[0010]本实用新型的进一步设置为:所述的输出模块包括滤波增益调理电路、功率放大电路，滤波增益调理电路作为输出模块的输入端与伺服控制模块连接。
[0011]上述结构提供了一种伺服控制功能强大的电液伺服控制器，可以充分兼顾并满足不同领域中的各种复杂运动控制的需求，功能全面、高度一体化程度高，可以充分、独立完成对电液系统的伺服和功能两个层次的控制，极大的提高了现场操作性和系统的稳定性，而且基于上述DSP硬件架构，采用通信模块与PC通信，可以很容易实现控制功能的扩展和良好的现场人机互动。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本实施例的原理示意图；
【具体实施方式】
[0014]参考图1可知，本实用新型一种基于DSP的电液伺服控制器，包括传感器、实现对传感器信号进行采集与调理的输入模块、伺服控制模块、DSP模块、实现控制器与上位机进行信息交互的通信模块、实现对控制器输出的驱动信号进行调理与输出的输出模块，所述的DSP模块包括DSP电路、FPGA电路、DAC电路，DSP电路与通信模块连接，FPGA电路分别与DSP电路、DAC电路、伺服控制模块连接，所述的输入模块包括多功能复用电路、调理电路和ADC转换电路，调理电路分别与多功能复用电路、ADC转换电路连接，多功能复用电路作为输入模块的输入端与传感器的输出端连接，调理电路与伺服控制模块连接，ADC转换电路作为输入模块的输出端与FPGA电路连接，所述的输出模块包括滤波增益调理电路、功率放大电路，滤波增益调理电路作为输出模块的输入端与伺服控制模块连接。
[0015]本实施例中，通信模块采用USB通讯，当然也可以是无线通讯和有线通讯，而伺服控制模块是结合DSP模块的指令和输入模块的信号，经由输出模块实现电液系统的伺服控制，本实施例中采用模拟方式，采用高精密的运放芯片电路实现。
[0016]在本实用新型中各个模块的功能如下:
[0017]输入模块:实现电液系统各种传感器反馈输入信号的采集与调理，主要包括多功能复用电路、调理电路和ADC转换电路。其中，多功能复用电路提供多种不同传感器的匹配和信号拾取；调理电路主要实现信号的滤波和增益调理，采用高精密的运放芯片实现；ADC转换电路实现对模拟信号的数字转换，采用高精度ADC芯片实现。
[0018]输出模块:实现电液系统驱动信号的调理与输出。各主要包括滤波增益调理电路和功率放大电路。其中，滤波增益调理电路主要实现信号的滤波和增益调理，采用高精密的运放芯片；功率放大电路实现对模拟信号的驱动放大和输出方式控制，采用高精度运放配合功率运放实现。
[0019]DSP模块:对数字信号进行实时处理和指令的输出，实现对电液系统的功能控制，指令信号的数字模拟转换输出，以及对输入模块、伺服控制模块在线控制，同时完成与通信模块的数据通信。主要包括DSP电路、FPGA电路和DAC电路三个部分；其中，DSP+FPGA是数字信息处理的主体架构；DAC电路采用高精度DAC芯片来实现信号数模转化。
[0020]显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于DSP的电液伺服控制器，其特征在于:包括传感器、实现对传感器信号进行采集与调理的输入模块、伺服控制模块、DSP模块、实现控制器与上位机进行信息交互的通信模块、实现对控制器输出的驱动信号进行调理与输出的输出模块，传感器的输出端与输入模块的输入端连接，输入模块的输出端与伺服控制模块的输入端连接，伺服控制模块的输出端与输出模块的输入端连接，DSP模块分别与输入模块、伺服控制模块、通信模块连接。
2.按照权利要求1所述的基于DSP的电液伺服控制器，其特征在于:所述的DSP模块包括DSP电路、FPGA电路、DAC电路，DSP电路与通信模块连接，FPGA电路分别与DSP电路、DAC电路、伺服控制模块连接。
3.按照权利要求2所述的基于DSP的电液伺服控制器，其特征在于:所述的输入模块包括多功能复用电路、调理电路和ADC转换电路，调理电路分别与多功能复用电路、ADC转换电路连接，多功能复用电路作为输入模块的输入端与传感器的输出端连接，调理电路与伺服控制模块连接，ADC转换电路作为输入模块的输出端与FPGA电路连接。
4.按照权利要求1或2或3所述的基于DSP的电液伺服控制器，其特征在于:所述的输出模块包括滤波增益调理电路、功率放大电路，滤波增益调理电路作为输出模块的输入端与伺服控制模块连接。
【文档编号】F15B13/02GK203412834SQ201320457876
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】贺惠农, 秦巍 申请人:杭州亿恒科技有限公司