一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及MEMS加速度传感器的标定校准技术，具体是一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]MEMS加速度传感器因其具有体积小、重量轻、成本低、可靠性好、功耗低、测量范围大等一系列优点，而被广泛应用于汽车电子、无线通信、生物医学、航空航天、工业、农业等领域。MEMS加速度传感器无论在研制后还是使用前，均需要进行性能参数的标定校准，以保证MEMS加速度传感器在实际应用中的精度。根据不同的标定校准要求，MEMS加速度传感器通常要进行力学试验、环境试验以及长时间的稳定性和重复性试验。其中，力学试验又分为静力学试验和动力学试验。静力学试验又分为重力场静态翻滚试验、离心试验等。重力场静态翻滚试验是指:将重力加速度在MEMS加速度传感器输入轴的分量作为输入量，并通过利用等角度分割的多点翻滚程序或加速度增量线性程序，来标定校准MEMS加速度传感器的各项静态性能参数的试验。中国专利ZL201310637072.2公开了一种自动批量化MEMS加速度传感器静态翻滚试验装置，该装置基于PLC控制系统，实现了对批量MEMS加速度传感器进行重力场静态翻滚试验，由此实现了对批量MEMS加速度传感器进行自动标定校准。然而实践表明，PLC控制系统由于自身结构所限，存在接线繁琐、空间占用大的问题，由此导致MEMS加速度传感器的标定校准效率低、标定校准易受场地制约。基于此，有必要发明一种全新的控制系统，以解决现有PLC控制系统导致MEMS加速度传感器的标定校准效率低、标定校准易受场地制约的问题。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有PLC控制系统导致MEMS加速度传感器的标定校准效率低、标定校准易受场地制约的问题，提供了一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统及控制方法。
[0004]本发明是采用如下技术方案实现的:一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统，包括PC机、电源模块、DSP控制器、增强PWM驱动模块、电平转换模块、电机驱动器、水平电机、竖直电机、翻转电机、倾角传感器；其中，DSP控制器的信号输入端与PC机的信号输出端连接；DSP控制器的供电输入端与电源模块的供电输出端连接；增强PWM驱动模块的数目为三个；三个增强PWM驱动模块的信号输入端均与DSP控制器的信号输出端连接；电平转换模块的数目为三个；三个电平转换模块的信号输入端与三个增强PWM驱动模块的信号输出端对应连接；电机驱动器的数目为三个；三个电机驱动器的信号输入端与三个电平转换模块的信号输出端对应连接；水平电机的信号输入端与第一个电机驱动器的信号输出端连接；竖直电机的信号输入端与第二个电机驱动器的信号输出端连接；翻转电机的信号输入端与第三个电机驱动器的信号输出端连接；倾角传感器的信号输出端与DSP控制器的信号输入端连接。
[0005]一种批量加速度传感器翻滚平台的控制方法(该方法在本发明所述的一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统中实现)，该方法是采用如下步骤实现的:
1)将水平电机的输出轴与批量加速度传感器翻滚平台的水平加载机构连接；将竖直电机的输出轴与批量加速度传感器翻滚平台的竖直加载机构连接；将翻转电机的机座分别与批量加速度传感器翻滚平台的水平加载机构和竖直加载机构连接；将倾角传感器安装于批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构上^fMEMS加速度传感器批量安装于批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构上；
2)PC机向DSP控制器发出启动信号；DSP控制器根据启动信号生成PWM脉冲信号，并将PWM脉冲信号发送至第一个增强PWM驱动模块；第一个增强PWM驱动模块将PWM脉冲信号发送至第一个电平转换模块；第一个电平转换模块对PWM脉冲信号进行电平转换，并将PWM脉冲信号发送至第一个电机驱动器；第一个电机驱动器根据PWM脉冲信号驱动水平电机；水平电机通过批量加速度传感器翻滚平台的水平加载机构驱动翻转电机进行水平运动，使得翻转电机与批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构进行结合；
3)PC机向DSP控制器发出启动信号；DSP控制器根据启动信号生成PWM脉冲信号，并将PWM脉冲信号发送至第二个增强PWM驱动模块；第二个增强PWM驱动模块将PWM脉冲信号发送至第二个电平转换模块；第二个电平转换模块对PWM脉冲信号进行电平转换，并将PWM脉冲信号发送至第二个电机驱动器；第二个电机驱动器根据PWM脉冲信号驱动竖直电机；竖直电机通过批量加速度传感器翻滚平台的竖直加载机构驱动翻转电机、批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构、MEMS加速度传感器一起进行竖直向上运动，使得翻转电机、批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构、MEMS加速度传感器一起到达指定位置；
4)PC机向DSP控制器发出启动信号；DSP控制器根据启动信号生成PWM脉冲信号，并将PWM脉冲信号发送至第三个增强PWM驱动模块；第三个增强PWM驱动模块将PWM脉冲信号发送至第三个电平转换模块；第三个电平转换模块对PWM脉冲信号进行电平转换，并将PWM脉冲信号发送至第三个电机驱动器；第三个电机驱动器根据PWM脉冲信号驱动翻转电机；翻转电机通过批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构驱动MEMS加速度传感器进行重力场静态翻滚试验；在试验过程中，倾角传感器采集批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构的倾角信号，并将倾角信号反馈至DSP控制器；DSP控制器根据倾角信号对批量加速度传感器翻滚平台的自动翻滚机构进行闭环控制。
[0006]本发明所述的一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统及控制方法以DSP控制器为核心，并利用DSP控制器强大的控制和信号处理能力以及编程效率，实现了对批量MEMS加速度传感器进行重力场静态翻滚试验，由此实现了对批量MEMS加速度传感器进行自动标定校准。与现有PLC控制系统相比，本发明所述的一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统及控制方法接线更加简单、空间占用更小，由此有效提高了 MEMS加速度传感器的标定校准效率，并使得MEMS加速度传感器的标定校准不再受场地制约。
[0007]本发明有效解决了现有PLC控制系统导致MEMS加速度传感器的标定校准效率低、标定校准易受场地制约的问题，适用于MEMS加速度传感器的标定校准。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]一种批量加速度传感器翻滚平台的控制系统，包括PC机、电源模块、DSP控制器、增强PWM驱动模块、电平转换模块、电机驱动器、水平电机、竖直电机、翻转电机、倾角传感器；其中，DSP控制器的信号输入端与PC机的信号输出端连接；DSP控制器的供电输入端与电源模块的供电输出端连接；增强PWM驱动模块的数目为三个；三个增强PWM驱动模块的信号输入端均与DSP控制器的信号输出端连接；电平转换模块的数目为三个；三个电平转换模块的信号输入端与三个增强PWM驱动模块的信号输出端一一对应连接；电机驱动器的数目为三个；三个电机驱动器的信号输入端与三个电平转换模块的信号输出端对应连接；水平电机的信号输入端与第一个电机驱动器的信号输出端连接；竖直电机的信号输入端与第二个电机驱动器的信号输出端连接；翻转电机的信号输入端与第三个电机驱动器的信号输出端连接；倾角传感器的信号输出端与DSP控制器的信号输入端连接。
[0010]一种批量加速度传感器翻滚平台的控制方法(该方法在本发明所述的一种批量加速度