專利名稱：電液伺服閥數(shù)字控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電液伺服閥數(shù)字控制器，屬于電液伺服閥控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
伺服閥控制器應(yīng)包含調(diào)零電路、顫振信號(hào)電路、限流保護(hù)電路及功率放大電路等，調(diào)零電路用以實(shí)現(xiàn)零偏補(bǔ)償，顫振電路用以提高伺服閥的分辨率及克服閥芯的庫倫摩擦力。對(duì)于某一類型的伺服閥，其控制器參數(shù)調(diào)整均是通過調(diào)整電路中的電阻或電容等元件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的改變，由于電子元件參數(shù)老化及溫漂等影響，使得伺服閥控制器性能存在時(shí)變特性，同時(shí)，由于控制器均由模擬電路組成，造成控制器體積較大、抗干擾能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有伺服閥控制器由于采用模擬電路結(jié)構(gòu)，使得抗干擾能力差的問題，提供了一種電液伺服閥數(shù)字控制器。本發(fā)明所述電液伺服閥數(shù)字控制器，它包括CAN總線接口電路、微控制器、DA轉(zhuǎn)換器、伺服閥驅(qū)動(dòng)電路和過流保護(hù)電路，CAN總線接口電路用于接收遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹噶钚盘?hào)，CAN總線接口電路的控制信號(hào)傳輸端連接微控制器的控制信號(hào)傳輸端，微控制器的控制信號(hào)輸出端連接DA轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端，DA轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，伺服閥驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為電液伺服閥的伺服閥線圈驅(qū)動(dòng)信號(hào)；伺服閥驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接過流保護(hù)電路的采集信號(hào)輸入端，過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)`動(dòng)電路的報(bào)警信號(hào)輸入端；過流保護(hù)電路的報(bào)警控制信號(hào)輸出端連接微控制器的報(bào)警控制信號(hào)輸入端；微控制器用于根據(jù)接收的指令信號(hào)生成電液伺服閥的調(diào)零信號(hào)和顫振信號(hào)，并將所述接收的指令信號(hào)與調(diào)零信號(hào)和顫振信號(hào)進(jìn)行整合后生成控制信號(hào)，該控制信號(hào)傳輸給DA轉(zhuǎn)換器。它還包括報(bào)警指示電路，報(bào)警指示電路的報(bào)警信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路的報(bào)
警信號(hào)輸出端。所述伺服閥驅(qū)動(dòng)電路由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一模擬控制開關(guān)、電容、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第三運(yùn)算放大器組成，第一模擬控制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接端E為伺服閥驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，第一模擬控制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接第一模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)，第一模擬控制開關(guān)的常開觸點(diǎn)連接第一電阻的一端，第一電阻的另一端接地，第一模擬控制開關(guān)的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)F端，該報(bào)警信號(hào)F端為過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)輸出端，第一模擬控制開關(guān)的放大器控制信號(hào)輸出端連接第一模擬控制開關(guān)的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端，第一模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第一運(yùn)算放大器的正輸入端之間連接第二電阻，第一模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第二電阻之間連接電容的一端，電容的另一端接地；第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間連接第三電阻，第二運(yùn)算放大器的正輸入端連接第五電阻的一端，第五電阻的另一端接地，第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與第二運(yùn)算放大器的輸出端之間連接第四電阻，第二運(yùn)算放大器的輸出端與第三運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間連接第六電阻，第三運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接第七電阻的一端，第七電阻的另一端連接第九電阻的一端，第九電阻的另一端接地，第七電阻和第九電阻之間的連接端連接電液伺服閥的伺服閥線圈正連接端P， 第三運(yùn)算放大器的正輸入端連接第八電阻的一端，第八電阻的另一端接地，第三運(yùn)算放大器的輸出端連接電液伺服閥的伺服閥線圈負(fù)連接端Q。所述過流保護(hù)電路由第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻、第二十七電阻、第二十八電阻、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器、第六運(yùn)算放大器、第七運(yùn)算放大器、第八運(yùn)算放大器、第九運(yùn)算放大器、第十運(yùn)算放大器、第十一運(yùn)算放大器、差動(dòng)放大器、電壓比較器、第一可調(diào)電阻、第二可調(diào)電阻、第三可調(diào)電阻、第二模擬控制開關(guān)和復(fù)位開關(guān)組成，第四運(yùn)算放大器的正輸入端連接電液伺服閥的伺服閥線圈正連接端P，第四運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接第四運(yùn)算放大器的輸出端，第五運(yùn)算放大器的正輸入端連接電液伺服閥的伺服閥線圈負(fù)連接端Q，第五運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接第五運(yùn)算放大器的輸出端；第四運(yùn)算放大器的輸出端與差動(dòng)放大器的負(fù)輸入端之間連接第十電阻，第五運(yùn)算放大器的輸出端與差動(dòng)放大器的正輸入端之間連接第十一電阻，差動(dòng)放大器的正輸入端連接第十三電阻的一端，第十三電阻的另一端接地，差動(dòng)放大器的負(fù)輸入端與差動(dòng)放大器的輸出端之間連接第十二電阻，差動(dòng)放大器的輸出端連接第六運(yùn)算放大器的正輸入端，第六運(yùn)算放大器負(fù)輸入端連接第六運(yùn)算放大器的輸出端，第六運(yùn)算放大器的輸出端與第七運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間連接第十四電阻，第七運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與第七運(yùn)算放大器的輸出端之間連接第二十電阻，第七運(yùn)算放大器的正輸入端與第八運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間依次連接第十五電阻和第十七電阻，第十五電阻與第十六電阻并聯(lián)，第十五電阻和第十七電阻之間的連接端連接第八運(yùn)算放大器的輸出端，第八運(yùn)算放大器的輸出端與第八運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間連接第二十一電阻，第八運(yùn)算放大器的正輸入端與第六運(yùn)算放大器的輸出端之間連接第十八電阻，第十八電阻與第十九電阻并聯(lián)，第七運(yùn)算放大器的輸出端與第九運(yùn)算放大器的正輸入端之間連接第一可調(diào)電阻，第七運(yùn)算放大器的輸出端同時(shí)連接第一可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端，第九運(yùn)算放大器的正輸入端連接第二十四電阻的一端，第二十四電阻的另一端接地，第九運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接第九運(yùn)算放大器的輸出端，第九運(yùn)算放大器的輸出端連接電壓比較器的正輸入端，電壓比較器的負(fù)輸入端連接第十運(yùn)算放大器的輸出端，第十運(yùn)算放大器的輸出端連接第十運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，第十運(yùn)算放大器的正輸入端連接第二模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)，第二模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與其常閉觸點(diǎn)連接，第二模擬控制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接第二十二電阻的一端，第二十二電阻的另一端接地，第二模擬控制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接第二可調(diào)電阻的一端，第二可調(diào)電阻的另一端連接+15V電源，該+15V電源連接第二可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端，第二模擬控制開關(guān)的常開觸點(diǎn)連接第三可調(diào)電阻的一端，第三可調(diào)電阻的另一端連接復(fù)位開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)，復(fù)位開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接復(fù)位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)，復(fù)位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接-5V電源，復(fù)位開關(guān)的常開觸點(diǎn)連接+15V電源，復(fù)位開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接第三可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端，第二模擬控制開關(guān)的常開觸點(diǎn)連接第二十三電阻的一端，第二十三電阻的另一端接地，第二模擬控制開關(guān)的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)F端，第二模擬控制開關(guān)的放大器控制信號(hào)輸出端連接第二模擬控制開關(guān)的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端，電壓比較器的輸出端連接第十一運(yùn)算放大器的正輸入端，第十一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接第十一運(yùn)算放大器的輸出端，第十一運(yùn)算放大器的輸出端為過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)F端；第十一運(yùn)算放大器的輸出端連接第二十七電阻的一端，第二十七電阻的另一端連接第二十八電阻的一端，第二十八電阻的另一端接地，第二十七電阻和第二十八電阻之間的連接端為過流保護(hù)電路的報(bào)警控制信號(hào)輸出端。所述報(bào)警指示電路由第三模擬控制開關(guān)、第二十五電阻、第二十六電阻、第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管組成，

第三模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)接地，第三模擬控制開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接第三模擬控制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)，該常閉觸點(diǎn)連接第二十六電阻的一端，第二十六電阻的另一端連接第二發(fā)光二極管的負(fù)極，第二發(fā)光二極管的正極連接+15V電源，該+15V電源連接第一發(fā)光二極管的正極，第一發(fā)光二極管的負(fù)極連接第二十五電阻的一端，第二十五電阻的另一端連接第三模擬控制開關(guān)的常開觸點(diǎn)，第三模擬控制開關(guān)的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)F端，第三模擬控制開關(guān)的放大器控制信號(hào)輸出端連接第三模擬控制開關(guān)的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用總線方式進(jìn)行指令信號(hào)的傳輸，采用微控制器實(shí)現(xiàn)伺服閥所需調(diào)零信號(hào)、顫振信號(hào)的生成，提高了信號(hào)的傳輸速率及系統(tǒng)的抗干擾能力，簡(jiǎn)化了控制器的硬件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，體積小，參數(shù)調(diào)節(jié)方便，抗干擾能力強(qiáng)，能顯著提高伺服閥控制器的性能。


圖1是本發(fā)明所述電液伺服閥數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是伺服閥驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；圖3是過流保護(hù)電路的電路原理圖；圖4是報(bào)警指示電路的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述電液伺服閥數(shù)字控制器，它包括CAN總線接口電路1、微控制器2、DA轉(zhuǎn)換器3、伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4和過流保護(hù)電路5，CAN總線接口電路I用于接收遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹噶钚盘?hào)，CAN總線接口電路I的控制信號(hào)傳輸端連接微控制器2的控制信號(hào)傳輸端，微控制器2的控制信號(hào)輸出端連接DA轉(zhuǎn)換器3的數(shù)字信號(hào)輸入端，DA轉(zhuǎn)換器3的模擬信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為電液伺服閥的伺服閥線圈驅(qū)動(dòng)信號(hào)；伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接過流保護(hù)電路5的采集信號(hào)輸入端，過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4的報(bào)警信號(hào)輸入端；過流保護(hù)電路5的報(bào)警控制信號(hào)輸出端連接微控制器2的報(bào)警控制信號(hào)輸入端；微控制器2用于根據(jù)接收的指令信號(hào)生成電液伺服閥的調(diào)零信號(hào)和顫振信號(hào)，并將所述接收的指令信號(hào)與調(diào)零信號(hào)和顫振信號(hào)進(jìn)行整合后生成控制信號(hào)，該控制信號(hào)傳輸給DA轉(zhuǎn)換器3。 本實(shí)施方式中，伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4用以將DA轉(zhuǎn)換器3輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足伺服閥要求。過流保護(hù)電路5用以保護(hù)伺服閥，使其免受過大電流危害。伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4將轉(zhuǎn)換后的電流信號(hào)輸出給伺服閥線圈，完成指令信號(hào)到伺服閥的傳輸。所述控制器各單元間采用總線方式進(jìn)行指令信號(hào)的傳輸。所述微控制器2為浮點(diǎn)型DSP，所述的DA轉(zhuǎn)換器3為16位精度。
具體實(shí)施方式
二:下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式還包括報(bào)警指示電路6，報(bào)警指示電路6的報(bào)警信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)輸出端。
具體實(shí)施方式
三:下面結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一或二作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式所述伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第一模擬控制開關(guān)MC、電容Cl、第一運(yùn)算放大器Ul、第二運(yùn)算放大器U2和第三運(yùn)算放大器U3組成，

第一模擬控制開關(guān)MC的常閉觸點(diǎn)連接端E為伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，第一模擬控制開關(guān)MC的常閉觸點(diǎn)連接第一模擬控制開關(guān)MC的動(dòng)觸點(diǎn)，第一模擬控制開關(guān)MC的常開觸點(diǎn)連接第一電阻Rl的一端，第一電阻Rl的另一端接地，第一模擬控制開關(guān)MC的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)F端，該報(bào)警信號(hào)F端為過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)輸出端，第一模擬控制開關(guān)MC的放大器控制信號(hào)輸出端連接第一模擬控制開關(guān)MC的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端，第一模擬控制開關(guān)MC的動(dòng)觸點(diǎn)與第一運(yùn)算放大器Ul的正輸入端之間連接第二電阻R2，第一模擬控制開關(guān)MC的動(dòng)觸點(diǎn)與第二電阻R2之間連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接地；第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端連接第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端，第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端之間連接第三電阻R3，第二運(yùn)算放大器U2的正輸入端連接第五電阻R5的一端，第五電阻R5的另一端接地，第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端與第二運(yùn)算放大器U2的輸出端之間連接第四電阻R4，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端與第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)輸入端之間連接第六電阻R6，第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)輸入端連接第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端接地，第七電阻R7和第九電阻R9之間的連接端連接電液伺服閥的伺服閥線圈正連接端P，第三運(yùn)算放大器U3的正輸入端連接第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端接地，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端連接電液伺服閥的伺服閥線圈負(fù)連接端Q。本實(shí)施方式所述伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4為電流負(fù)反饋電路，它將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。
具體實(shí)施方式
四:下面結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式三作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式所述過流保護(hù)電路5由第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24、第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第四運(yùn)算放大器U4、第五運(yùn)算放大器U5、第六運(yùn)算放大器U6、第七運(yùn)算放大器U7、第八運(yùn)算放大器U8、第九運(yùn)算放大器U9、第十運(yùn)算放大器U10、第十一運(yùn)算放大器U11、差動(dòng)放大器L、電壓比較器T、第一可調(diào)電阻RO1、第二可調(diào)電阻R02、第三可調(diào)電阻R03、第二模擬控制開關(guān)MA和復(fù)位開關(guān)KEY組成，第四運(yùn)算放大器U4的正輸入端連接電液伺服閥的伺服閥線圈正連接端P，第四運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端連接第四運(yùn)算放大器U4的輸出端，第五運(yùn)算放大器U5的正輸入端連接電液伺服閥的伺服閥線圈負(fù)連接端Q，第五運(yùn)算放大器U5的負(fù)輸入端連接第五運(yùn)算放大器U5的輸出端；第四運(yùn)算放大器U4的輸出端與差動(dòng)放大器L的負(fù)輸入端之間連接第十電阻R10，第五運(yùn)算放大器U5的輸出端與差動(dòng)放大器L的正輸入端之間連接第十一電阻Rl I，差動(dòng)放大器L的正輸入端連接第十三電阻Rl3的一端，第十三電阻Rl3的另一端接地，差動(dòng)放大器L的負(fù)輸入端與差動(dòng)放大器L的輸出端之間連接第十二電阻R12，差動(dòng)放大器L的輸出端連接第六運(yùn)算放大器U6的正輸入端，第六運(yùn)算放大器U6負(fù)輸入端連接第六運(yùn)算放大器U6的輸出端，第六運(yùn)算放大器U6的輸出端與第七運(yùn)算放大器U7的負(fù)輸入端之間連接第十四電阻R14，第七運(yùn)算放大器U7的 負(fù)輸入端與第七運(yùn)算放大器U7的輸出端之間連接第二十電阻R20，第七運(yùn)算放大器U7的正輸入端與第八運(yùn)算放大器U8的負(fù)輸入端之間依次連接第十五電阻R15和第十七電阻R17，第十五電阻R15與第十六電阻R16并聯(lián)，第十五電阻R15和第十七電阻R17之間的連接端連接第八運(yùn)算放大器U8的輸出端，第八運(yùn)算放大器U8的輸出端與第八運(yùn)算放大器U8的負(fù)輸入端之間連接第二十一電阻R21，第八運(yùn)算放大器U8的正輸入端與第六運(yùn)算放大器U6的輸出端之間連接第十八電阻R18,第十八電阻R18與第十九電阻R19并聯(lián)，第七運(yùn)算放大器U7的輸出端與第九運(yùn)算放大器U9的正輸入端之間連接第一可調(diào)電阻R01，第七運(yùn)算放大器U7的輸出端同時(shí)連接第一可調(diào)電阻ROl的調(diào)節(jié)端，第九運(yùn)算放大器U9的正輸入端連接第二十四電阻R24的一端，第二十四電阻R24的另一端接地，第九運(yùn)算放大器U9的負(fù)輸入端連接第九運(yùn)算放大器U9的輸出端，第九運(yùn)算放大器U9的輸出端連接電壓比較器T的正輸入端，電壓比較器T的負(fù)輸入端連接第十運(yùn)算放大器UlO的輸出端，第十運(yùn)算放大器UlO的輸出端連接第十運(yùn)算放大器UlO的負(fù)輸入端,第十運(yùn)算放大器UlO的正輸入端連接第二模擬控制開關(guān)MA的動(dòng)觸點(diǎn)，第二模擬控制開關(guān)MA的動(dòng)觸點(diǎn)與其常閉觸點(diǎn)連接，第二模擬控制開關(guān)MA的常閉觸點(diǎn)連接第二十二電阻R22的一端，第二十二電阻R22的另一端接地，第二模擬控制開關(guān)MA的常閉觸點(diǎn)連接第二可調(diào)電阻R02的一端，第二可調(diào)電阻R02的另一端連接+15V電源，該+15V電源連接第二可調(diào)電阻R02的調(diào)節(jié)端，第二模擬控制開關(guān)MA的常開觸點(diǎn)連接第三可調(diào)電阻R03的一端，第三可調(diào)電阻R03的另一端連接復(fù)位開關(guān)KEY的動(dòng)觸點(diǎn)，復(fù)位開關(guān)KEY的動(dòng)觸點(diǎn)連接復(fù)位開關(guān)KEY的常閉觸點(diǎn)，復(fù)位開關(guān)KEY的常閉觸點(diǎn)連接-5V電源，復(fù)位開關(guān)KEY的常開觸點(diǎn)連接+15V電源，復(fù)位開關(guān)KEY的動(dòng)觸點(diǎn)連接第三可調(diào)電阻R03的調(diào)節(jié)端，第二模擬控制開關(guān)MA的常開觸點(diǎn)連接第二十三電阻R23的一端，第二十三電阻R23的另一端接地，第二模擬控制開關(guān)MA的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)F端，第二模擬控制開關(guān)MA的放大器控制信號(hào)輸出端連接第二模擬控制開關(guān)MA的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端，電壓比較器T的輸出端連接第十一運(yùn)算放大器Ull的正輸入端，第十一運(yùn)算放大器Uii的負(fù)輸入端連接第^ 運(yùn)算放大器Uii的輸出端,第^ 運(yùn)算放大器Uii的輸出端為過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)F端；第十一運(yùn)算放大器Ull的輸出端連接第二十七電阻R27的一端，第二十七電阻R27的另一端連接第二十八電阻R28的一端，第二十八電阻R28的另一端接地，第二十七電阻R27和第二十八電阻R28之間的連接端為過流保護(hù)電路5的報(bào)警控制信號(hào)輸出端。本實(shí)施方式中，過流保護(hù)電路5由檢測(cè)元件、絕對(duì)值電路、報(bào)警電路及復(fù)位電路組成。它通過由第四運(yùn)算放大器U4和第五運(yùn)算放大器U5組成的電壓跟隨器對(duì)伺服閥線圈兩端電壓進(jìn)行檢測(cè)，通過差動(dòng)放大器L得到伺服閥線圈的電勢(shì)差，其具有正負(fù)兩種可能，為方便比較，將此電勢(shì)差信號(hào)經(jīng)絕對(duì)值運(yùn)算放大器處理，處理后的信號(hào)通過電壓比較器T與額定電壓值進(jìn)行比較，使電壓比較器T輸出高、低電平的控制信號(hào)。第二模擬控制開關(guān)MA在接收到控制信號(hào)瞬間，使電壓比較器T 一端信號(hào)恒為負(fù)值，以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的穩(wěn)定輸出，避免控制信號(hào)高低電平的反復(fù)出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)；第一模擬控制開關(guān)MC用于切斷DA轉(zhuǎn)換器3與伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4之間的連接，未發(fā)生報(bào)警時(shí)，DA轉(zhuǎn)換器3與伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4連接，發(fā)生報(bào)警時(shí)，DA轉(zhuǎn)換器3與伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4斷開，同時(shí)將伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4輸入接零，進(jìn)而保證輸出信號(hào)為零。復(fù)位開關(guān)KEY用于將電路由報(bào)警狀態(tài)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)?shù)谑贿\(yùn)算放大器Ull輸出報(bào)警信號(hào)時(shí)，微控制器2通過CAN總線接收?qǐng)?bào)警控制信號(hào)。
具體實(shí)施方式
·五:下面結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式四作進(jìn)一步說明，所述報(bào)警指示電路6由第三模擬控制開關(guān)MB、第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第一發(fā)光二極管Dl和第二發(fā)光二極管D2組成，第三模擬控制開關(guān)MB的動(dòng)觸點(diǎn)接地，第三模擬控制開關(guān)MB的動(dòng)觸點(diǎn)連接第三模擬控制開關(guān)MB的常閉觸點(diǎn)，該常閉觸點(diǎn)連接第二十六電阻R26的一端，第二十六電阻R26的另一端連接第二發(fā)光二極管D2的負(fù)極，第二發(fā)光二極管D2的正極連接+15V電源，該+15V電源連接第一發(fā)光二極管Dl的正極，第一發(fā)光二極管Dl的負(fù)極連接第二十五電阻R25的一端，第二十五電阻R25的另一端連接第三模擬控制開關(guān)MB的常開觸點(diǎn)，第三模擬控制開關(guān)MB的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路5的報(bào)警信號(hào)F端，第三模擬控制開關(guān)MB的放大器控制信號(hào)輸出端連接第三模擬控制開關(guān)MB的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端。本實(shí)施方式中，第三模擬控制開關(guān)MB控制正常運(yùn)行指示燈第二發(fā)光二極管D2的正常運(yùn)行和報(bào)警指示燈第一發(fā)光二極管Dl的點(diǎn)亮和熄滅。本發(fā)明的運(yùn)行包括以下三種工況:工況一:當(dāng)過流保護(hù)電路5采集的信號(hào)小于基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，即伺服閥電流小于額定電流時(shí)，第一模擬控制開關(guān)MC、第二模擬控制開關(guān)MA和第三模擬控制開關(guān)MB的常閉觸點(diǎn)接通，各電路動(dòng)作如下:過流保護(hù)電路5:伺服閥線圈實(shí)時(shí)反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4:控制信號(hào)經(jīng)第一模擬控制開關(guān)MC、第一運(yùn)算放大器U1、第二運(yùn)算放大器U2輸出伺服閥所需的電流，進(jìn)而控制系統(tǒng)正常工作。報(bào)警指示電路6:基準(zhǔn)電壓+15V經(jīng)第二發(fā)光二極管D2、第二十六電阻R26及第三模擬控制開關(guān)MB的常閉觸點(diǎn)構(gòu)成閉環(huán)，第二發(fā)光二極管D2點(diǎn)亮，指示電路工作正常。工況二:當(dāng)過流保護(hù)電路5采集的信號(hào)大于基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，即伺服閥電流大于額定電流時(shí)，第一模擬控制開關(guān)MC、第二模擬控制開關(guān)MA和第三模擬控制開關(guān)MB的常開觸點(diǎn)接通，各電路動(dòng)作如下:過流保護(hù)電路5:伺服閥線圈實(shí)時(shí)反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。電壓-5V、第三可調(diào)電阻R03、第二十三電阻R23及第二模擬控制開關(guān)MA的常閉觸點(diǎn)在電壓比較器T引腳產(chǎn)生負(fù)電壓，由于采集信號(hào)實(shí)時(shí)為正電壓，從而保證了控制信號(hào)可靠、穩(wěn)定輸出。伺服閥驅(qū)動(dòng)電路4:第一模擬控制開關(guān)MC常開觸點(diǎn)接通，切斷控制信號(hào)通路，功放無輸出電流。報(bào)警指示電路6:基準(zhǔn)電壓+15V經(jīng)第一發(fā)光二極管D1、第二十五電阻R25及第三模擬控制開關(guān)MB的常開觸點(diǎn)構(gòu)成閉環(huán)，第一發(fā)光二極管Dl點(diǎn)亮，指示電路處于過流狀態(tài)。微控制器2:微控制器2接收過流保護(hù)電路5的報(bào)警控制信號(hào)后，通過CAN總線接口電路I向遠(yuǎn)程控制端發(fā)出故障信息。工況三:故障排除后，按下復(fù)位開關(guān)KEY，基準(zhǔn)電壓+15V、第三可調(diào)電阻R03、第二十三電阻R23及第二模擬控制開關(guān)MA的常閉觸點(diǎn)在在電壓比較器T引腳產(chǎn)生高于伺服閥額定電壓值電壓，電壓比較器T無控制信號(hào)輸出，既無報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生，所有電路恢復(fù)至工 況一 O
權(quán)利要求
1.一種電液伺服閥數(shù)字控制器，其特征在于，它包括CAN總線接口電路(I)、微控制器(2)、DA轉(zhuǎn)換器(3)、伺服閥驅(qū)動(dòng)電路(4)和過流保護(hù)電路(5)， CAN總線接口電路⑴用于接收遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹噶钚盘?hào)，CAN總線接口電路⑴的控制信號(hào)傳輸端連接微控制器(2)的控制信號(hào)傳輸端，微控制器(2)的控制信號(hào)輸出端連接DA轉(zhuǎn)換器⑶的數(shù)字信號(hào)輸入端，DA轉(zhuǎn)換器(3)的模擬信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，伺服閥驅(qū)動(dòng)電路(4)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為電液伺服閥的伺服閥線圈驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 伺服閥驅(qū)動(dòng)電路⑷輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接過流保護(hù)電路(5)的采集信號(hào)輸入端，過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路(4)的報(bào)警信號(hào)輸入端；過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警控制信號(hào)輸出端連接微控制器(2)的報(bào)警控制信號(hào)輸入端； 微控制器(2)用于根據(jù)接收的指令信號(hào)生成電液伺服閥的調(diào)零信號(hào)和顫振信號(hào)，并將所述接收的指令信號(hào)與調(diào)零信號(hào)和顫振信號(hào)進(jìn)行整合后生成控制信號(hào)，該控制信號(hào)傳輸給DA轉(zhuǎn)換器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的電液伺服閥數(shù)字控制器，其特征在于，它還包括報(bào)警指示電路(6)，報(bào)警指示電路(6)的報(bào)警信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電液伺服閥數(shù)字控制器，其特征在于，所述伺服閥驅(qū)動(dòng)電路(4)由第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第一模擬控制開關(guān)(MC)、電容(Cl)、第一運(yùn)算放大器(Ul)、第二運(yùn)算放大器(U2)和第三運(yùn)算放大器(U3)組成， 第一模擬控制開關(guān)(MC)的常閉觸點(diǎn)連接端E為伺服閥驅(qū)動(dòng)電路(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，第一模擬控制開關(guān)(MC)的常閉觸點(diǎn)連接第一模擬控制開關(guān)(MC)的動(dòng)觸點(diǎn)，第一模擬控制開關(guān)(MC)的常開觸點(diǎn)連接第一電阻(Rl)的一端，第一電阻(Rl)的另一端接地，第一模擬控制開關(guān)(MC)的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)F端，該報(bào)警信號(hào)F端為過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)輸出端，第一模擬控制開關(guān)(MC)的放大器控制信號(hào)輸出端連接第一模擬控制開關(guān)(MC)的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端，第一模擬控制開關(guān)(MC)的動(dòng)觸點(diǎn)與第一運(yùn)算放大器(Ul)的正輸入端之間連接第二電阻(R2)，第一模擬控制開關(guān)(MC)的動(dòng)觸點(diǎn)與第二電阻(R2)之間連接電容(Cl)的一端，電容(Cl)的另一端接地； 第一運(yùn)算放大器(Ul)的負(fù)輸入端連接第一運(yùn)算放大器(Ul)的輸出端，第一運(yùn)算放大器(Ul)的輸出端與第二運(yùn)算放大器(U2)的負(fù)輸入端之間連接第三電阻(R3)，第二運(yùn)算放大器(U2)的正輸入端連接第五電阻(R5)的一端，第五電阻(R5)的另一端接地，第二運(yùn)算放大器(U2)的負(fù)輸入端與第二運(yùn)算放大器(U2)的輸出端之間連接第四電阻(R4)，第二運(yùn)算放大器(U2)的輸出端與第三運(yùn)算放大器(U3)的負(fù)輸入端之間連接第六電阻(R6)，第三運(yùn)算放大器(U3)的負(fù)輸入端連接第七電阻(R7)的一端，第七電阻(R7)的另一端連接第九電阻(R9)的一端，第九電阻(R9)的另一端接地，第七電阻(R7)和第九電阻(R9)之間的連接端連接電液伺服閥的伺服閥線圈正連接端P，第三運(yùn)算放大器(U3)的正輸入端連接第八電阻(R8)的一端，第八電阻(R8)的另一端接地，第三運(yùn)算放大器(U3)的輸出端連接電液伺服閥的伺服閥線圈負(fù)連接端Q。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電液伺服閥數(shù)字控制器，其特征在于，所述過流保護(hù)電路(5)由第十電阻(RlO)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)、第十九電阻(R19)、第二十電阻(R20)、第二i^一電阻(R21)、第二十二電阻(R22)、第二十三電阻(R23)、第二十四電阻(R24)、第二十七電阻(R27)、第二十八電阻(R28)、第四運(yùn)算放大器(U4)、第五運(yùn)算放大器(U5)、第六運(yùn)算放大器(U6)、第七運(yùn)算放大器(U7)、第八運(yùn)算放大器(U8)、第九運(yùn)算放大器(U9)、第十運(yùn)算放大器(UlO)、第十一運(yùn)算放大器(Ull)、差動(dòng)放大器(L)、電壓比較器(T)、第一可調(diào)電阻(ROl)、第二可調(diào)電阻(R02)、第三可調(diào)電阻(R03)、第二模擬控制開關(guān)(MA)和復(fù)位開關(guān)(KEY)組成， 第四運(yùn)算放大器(U4)的正輸入端連接電液伺服閥的伺服閥線圈正連接端P，第四運(yùn)算放大器(U4)的負(fù)輸入端連接第四運(yùn)算放大器(U4)的輸出端，第五運(yùn)算放大器(U5)的正輸入端連接電液伺服閥的伺服閥線圈負(fù)連接端Q，第五運(yùn)算放大器(U5)的負(fù)輸入端連接第五運(yùn)算放大器(U5)的輸出端；第四運(yùn)算放大器(U4)的輸出端與差動(dòng)放大器(L)的負(fù)輸入端之間連接第十電阻(RlO)，第五運(yùn)算放大器(U5)的輸出端與差動(dòng)放大器(L)的正輸入端之間連接第十一電阻(Rll)，差動(dòng)放大器(L)的正輸入端連接第十三電阻(R13)的一端，第十三電阻(R13)的另一端接地，差動(dòng)放大器(L)的負(fù)輸入端與差動(dòng)放大器(L)的輸出端之間連接第十二電阻(R12)，差動(dòng)放大器(L)的輸出端連接第六運(yùn)算放大器(U6)的正輸入端，第六運(yùn)算放大器(U6)負(fù)輸入端連接第六運(yùn)算放大器(U6)的輸出端， 第六運(yùn)算放大器(U6)的輸出端與第七運(yùn)算放大器(U7)的負(fù)輸入端之間連接第十四電阻(R14)，第七運(yùn)算放大器(U7)的負(fù)輸入端與第七運(yùn)算放大器(U7)的輸出端之間連接第二十電阻(R20)，第七運(yùn)算放大器(U7)的正輸入端與第八運(yùn)算放大器(U8)的負(fù)輸入端之間依次連接第十五電阻(R15)和第十七電阻(R17)，第十五電阻(R15)與第十六電阻(R16)并聯(lián)，第十五電阻(R15)和第十七電阻(R17)之間的連接端連接第八運(yùn)算放大器(U8)的輸出端，第八運(yùn)算放大器(U8)的輸出端與第八運(yùn)算放大器(U8)的負(fù)輸入端之間連接第二十一電阻(R21)，第八運(yùn)算放大器(U8)的正輸入端與第六運(yùn)算放大器(U6)的輸出端之間連接第十八電阻(R18)，第十八電阻(R18)與第十九電阻(R19)并聯(lián)， 第七運(yùn)算放大器(U7)的輸出端與第九運(yùn)算放大器(U9)的正輸入端之間連接第一可調(diào)電阻(ROl)，第七運(yùn)算放大器(U7)的輸出端同時(shí)連接第一可調(diào)電阻(ROl)的調(diào)節(jié)端，第九運(yùn)算放大器(U9)的正輸入端連接第二十四電阻(R24)的一端，第二十四電阻(R24)的另一端接地，第九運(yùn)算放大器(U9)的負(fù)輸入端連接第九運(yùn)算放大器(U9)的輸出端，第九運(yùn)算放大器(U9)的輸出端連接電壓比較器(T)的正輸入端，電壓比較器(T)的負(fù)輸入端連接第十運(yùn)算放大器(UlO)的輸出端，第十運(yùn)算放大器(UlO)的輸出端連接第十運(yùn)算放大器(UlO)的負(fù)輸入端，第十運(yùn)算放大器(UlO)的正輸入端連接第二模擬控制開關(guān)(MA)的動(dòng)觸點(diǎn)，第二模擬控制開關(guān)(MA)的動(dòng)觸點(diǎn)與其常閉觸點(diǎn)連接，第二模擬控制開關(guān)(MA)的常閉觸點(diǎn)連接第二十二電阻(R22)的一端，第二十二電阻(R22)的另一端接地，第二模擬控制開關(guān)(MA)的常閉觸點(diǎn)連接第二可調(diào)電阻(R02)的一端，第二可調(diào)電阻(R02)的另一端連接+15V電源，該+15V電源連接第二可調(diào)電阻(R02)的調(diào)節(jié)端，第二模擬控制開關(guān)(MA)的常開觸點(diǎn)連接第三可調(diào)電阻(R03)的一端，第三可調(diào)電阻(R03)的另一端連接復(fù)位開關(guān)(KEY)的動(dòng)觸點(diǎn)，復(fù)位開關(guān)(KEY)的動(dòng)觸點(diǎn)連接復(fù)位開關(guān)(KEY)的常閉觸點(diǎn)，復(fù)位開關(guān)(KEY)的常閉觸點(diǎn)連接-5V電源，復(fù)位開關(guān)(KEY)的常開觸點(diǎn)連接+15V電源，復(fù)位開關(guān)(KEY)的動(dòng)觸點(diǎn)連接第三可調(diào)電阻(R03)的調(diào)節(jié)端，第二模擬控制開關(guān)(MA)的常開觸點(diǎn)連接第二十三電阻(R23)的一端，第二十三電阻(R23)的另一端接地，第二模擬控制開關(guān)(MA)的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)F端，第二模擬控制開關(guān)(MA)的放大器控制信號(hào)輸出端連接第二模擬控制開關(guān)(MA)的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端， 電壓比較器(T)的輸出端連接第十一運(yùn)算放大器(Ull)的正輸入端，第十一運(yùn)算放大器(Ull)的負(fù)輸入端連接第十一運(yùn)算放大器(Ull)的輸出端，第十一運(yùn)算放大器(Ull)的輸出端為過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)F端； 第H 運(yùn)算放大器(Ull)的輸出端連接第二十七電阻(R27)的一端,第二十七電阻(R27)的另一端連接第二十八電阻(R28)的一端，第二十八電阻(R28)的另一端接地，第二十七電阻(R27)和第二十八電阻(R28)之間的連接端為過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警控制信號(hào)輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電液伺服閥數(shù)字控制器，其特征在于，所述報(bào)警指示電路(6)由第三模擬控制開關(guān)(MB)、第二十五電阻(R25)、第二十六電阻(R26)、第一發(fā)光二極管(Dl)和第二發(fā)光二極管(D2)組成， 第三模擬控制開關(guān)(MB)的動(dòng)觸點(diǎn)接地，第三模擬控制開關(guān)(MB)的動(dòng)觸點(diǎn)連接第三模擬控制開關(guān)(MB)的常閉觸點(diǎn)，該常閉觸點(diǎn)連接第二十六電阻(R26)的一端，第二十六電阻(R26)的另一端連接第二發(fā)光二極管(D2)的負(fù)極，第二發(fā)光二極管(D2)的正極連接+15V電源，該+15V電源連接第一發(fā)光二極管(Dl)的正極，第一發(fā)光二極管(Dl)的負(fù)極連接第二十五電阻(R25)的一端，第二十五電阻(R25)的另一端連接第三模擬控制開關(guān)(MB)的常開觸點(diǎn)， 第三模擬控 制開關(guān)(MB)的放大器信號(hào)輸入端連接過流保護(hù)電路(5)的報(bào)警信號(hào)F端，第三模擬控制開關(guān)(MB)的放大器控制信號(hào)輸出端連接第三模擬控制開關(guān)(MB)的觸點(diǎn)控制信號(hào)輸入端。
全文摘要
電液伺服閥數(shù)字控制器，屬于電液伺服閥控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有伺服閥控制器由于采用模擬電路結(jié)構(gòu)，使得抗干擾能力差的問題。它CAN總線接口電路的控制信號(hào)傳輸端連接微控制器的控制信號(hào)傳輸端，微控制器的控制信號(hào)輸出端連接DA轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸入端，DA轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，伺服閥驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為電液伺服閥的伺服閥線圈驅(qū)動(dòng)信號(hào)；伺服閥驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接過流保護(hù)電路的采集信號(hào)輸入端，過流保護(hù)電路的報(bào)警信號(hào)輸出端連接伺服閥驅(qū)動(dòng)電路的報(bào)警信號(hào)輸入端；過流保護(hù)電路的報(bào)警控制信號(hào)輸出端連接微控制器的報(bào)警控制信號(hào)輸入端。本發(fā)明用于控制電液伺服閥。
文檔編號(hào)F15B13/02GK103233937SQ20131018426
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者邵俊鵬, 孫桂濤, 張領(lǐng), 穆曉寧, 朱健 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)