一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動控制器，尤其涉及一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，屬于液壓技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著液壓元件制造技術水平的提高以及液壓技術的快速發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)已在諸多行業(yè)發(fā)揮著不可忽視的作用。然而，液壓系統(tǒng)因為傳動中存在機械損失、壓力損失、泄漏損失，液壓系統(tǒng)的效率很低。而降低能耗、提高液壓系統(tǒng)效率已成為目前液壓技術的發(fā)展趨勢。影響液壓系統(tǒng)傳動效率的因素遍布液壓傳動系統(tǒng)的各個組成單元，液壓馬達作為液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件，其運行性能的好壞直接影響液壓系統(tǒng)的傳動效率。
[0003]目前，液壓馬達以其體積小、重量輕、噪音小、結構簡單等優(yōu)點，廣泛應用于各類液壓設備，然而多數(shù)液壓馬達由于缺乏高性能的驅(qū)動控制器，存在效率較低、工作可靠性不高、轉速穩(wěn)定性差等缺點，這不僅嚴重影響了液壓系統(tǒng)的傳動效率，也大大增加了液壓馬達的系統(tǒng)能耗，減少了液壓馬達的使用壽命，故開發(fā)一種用于液壓馬達的高性能驅(qū)動控制器顯得非常必要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，該驅(qū)動控制器結構簡單、工作可靠性高，通過采用DSP智能控制技術，實現(xiàn)了對液壓馬達轉速的穩(wěn)定控制，既降低了液壓馬達的系統(tǒng)能耗，又延長了液壓馬達的使用壽命。
[0005]本發(fā)明是一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，所述的驅(qū)動控制器由主控模塊、驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊組成，所述的主控模塊分別連接驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊，所述的驅(qū)動電路和位移信號處理模塊分別連接與液壓馬達相連的液壓伺服閥，所述的霍爾信號解調(diào)模塊連接液壓馬達。
[0006]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的主控模塊采用了型號為TMS320F240的DSP芯片，該DSP芯片接收位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊的反饋信號，并通過內(nèi)部計算程序進行分析處理，再輸出控制信號給驅(qū)動電路。
[0007]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的驅(qū)動電路由D/A轉換電路和程控電流源電路組成，其D/A轉換電路可將DSP芯片輸出的數(shù)字信號轉換為電壓信號并送至程控電流源電路，再由程控電流源電路進行V/A轉換放大后輸出電流信號驅(qū)動液壓伺服閥。
[0008]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的位移信號處理模塊由閥芯位移傳感器LVDT、集成LVDT信號處理芯片AD598和A/D轉換電路組成，其中，LVDT檢測液壓伺服閥閥芯位移，AD598芯片完成對LVDT的激勵和信號處理，并直接輸出與位移成正比的直流電壓，再通過A/D轉換電路轉換成數(shù)字信號后輸送至DSP芯片。
[0009]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的霍爾信號解調(diào)模塊由霍爾傳感器和信號調(diào)理電路組成，其霍爾傳感器可將檢測的液壓馬達轉速信號送至信號調(diào)理電路進行信號調(diào)理，再由信號調(diào)理電路輸出霍爾信號給DSP芯片的CAP端口。
[0010]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的DSP芯片通過CAP端口捕獲每個霍爾信號的上升沿和下降沿，通過內(nèi)部計數(shù)器計數(shù)以及內(nèi)部程序設定的比例關系計算出反饋的轉速信號。
[0011]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的主控模塊采用了雙閉環(huán)控制模式，其以液壓馬達轉速期望值與霍爾傳感器反饋值的差值作為轉速調(diào)節(jié)的輸入信號，并經(jīng)PID調(diào)節(jié)得到閥芯位移給定信號，再與實際的閥芯位移值比較，經(jīng)PID調(diào)節(jié)產(chǎn)生電流信號驅(qū)動伺服閥，進而完成對液壓馬達轉速的控制。
[0012]本發(fā)明揭示了一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，該驅(qū)動控制器結構簡單、工作可靠性高，通過采用DSP智能控制技術，實現(xiàn)了對液壓馬達轉速的穩(wěn)定控制，既降低了液壓馬達的系統(tǒng)能耗，又延長了液壓馬達的使用壽命。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明實施例新型液壓馬達驅(qū)動控制器的結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實施例新型液壓馬達驅(qū)動控制器的結構框圖；該驅(qū)動控制器由主控模塊、驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊組成，所述的主控模塊分別連接驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊，所述的驅(qū)動電路和位移信號處理模塊分別連接與液壓馬達相連的液壓伺服閥，所述的霍爾信號解調(diào)模塊連接液壓馬達。
[0016]本發(fā)明提及的新型液壓馬達驅(qū)動控制器以型號為TMS320F240的DSP芯片為主控模塊，通過對來自位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊的檢測信號進行計算處理，向驅(qū)動電路發(fā)送控制指令來控制液壓伺服閥的閥芯位移，進而控制系統(tǒng)流量，從而實現(xiàn)對液壓馬達轉速的控制。該驅(qū)動控制器中的驅(qū)動電路由D/A轉換電路和程控電流源電路組成，其中，D/A轉換電路與DSP芯片的輸出端口相連，其可將DSP芯片輸出的數(shù)字控制信號轉換為電壓信號并送至程控電流源電路，再由程控電流源電路進行V/A轉換，經(jīng)功率放大器放大后輸出電流信號，進而驅(qū)動液壓伺服閥。該驅(qū)動控制器中的位移信號處理模塊由閥芯位移傳感器LVDT、集成LVDT信號處理芯片AD598和A/D轉換電路組成，其中，閥芯位移傳感器LVDT檢測液壓伺服閥閥芯位移，AD598芯片完成對LVDT的激勵和信號處理，并直接輸出與位移成正比的直流電壓，再通過A/D轉換電路轉換成數(shù)字信號后輸送至DSP芯片。該驅(qū)動控制器中的霍爾信號解調(diào)模塊由霍爾傳感器和信號調(diào)理電路組成，其中，霍爾傳感器可將檢測的液壓馬達轉速信號送至信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路對液壓馬達轉速信號進行信號調(diào)理后輸出霍爾信號給DSP芯片的CAP端口。
[0017]本發(fā)明提出的新型液壓馬達驅(qū)動控制器為了實現(xiàn)對液壓馬達轉速的穩(wěn)定控制，通過在DSP芯片中載入雙閉環(huán)控制程序，實現(xiàn)對轉速環(huán)、位置環(huán)的雙閉環(huán)控制，從而隨時調(diào)整伺服閥的閥芯位移，確保液壓馬達轉速的穩(wěn)定性。具體控制過程為:首先，DSP芯片通過CAP端口捕獲每個霍爾信號的上升沿和下降沿，并通過內(nèi)部計數(shù)器計數(shù)以及內(nèi)部程序設定的比例關系計算出反饋的轉速信號值；然后，DSP芯片將設定的液壓馬達轉速期望值與霍爾傳感器反饋的轉速信號值的差值作為轉速調(diào)節(jié)的輸入信號，經(jīng)PID調(diào)節(jié)得到閥芯位移給定信號，再將此信號與實際檢測的閥芯位移值比較，經(jīng)PID調(diào)節(jié)后產(chǎn)生電流信號，進而驅(qū)動伺服閥，從而完成對液壓馬達轉速的穩(wěn)定控制。
[0018]本發(fā)明揭示了一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，該驅(qū)動控制器結構簡單、工作可靠性高，通過采用DSP智能控制技術，實現(xiàn)了對液壓馬達轉速的穩(wěn)定控制，既降低了液壓馬達的系統(tǒng)能耗，又延長了液壓馬達的使用壽命。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明所揭露的技術范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動控制器由主控模塊、驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊組成，所述的主控模塊分別連接驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊，所述的驅(qū)動電路和位移信號處理模塊分別連接與液壓馬達相連的液壓伺服閥，所述的霍爾信號解調(diào)模塊連接液壓馬達。2.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的主控模塊采用了型號為TMS320F240的DSP芯片，該DSP芯片接收位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊的反饋信號，并通過內(nèi)部計算程序進行分析處理，再輸出控制信號給驅(qū)動電路。3.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動電路由D/A轉換電路和程控電流源電路組成，其D/A轉換電路可將DSP芯片輸出的數(shù)字信號轉換為電壓信號并送至程控電流源電路，再由程控電流源電路進行V/A轉換放大后輸出電流信號驅(qū)動液壓伺服閥。4.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的位移信號處理模塊由閥芯位移傳感器LVDT、集成LVDT信號處理芯片AD598和A/D轉換電路組成，其中，LVDT檢測液壓伺服閥閥芯位移，AD598芯片完成對LVDT的激勵和信號處理，并直接輸出與位移成正比的直流電壓，再通過A/D轉換電路轉換成數(shù)字信號后輸送至DSP芯片。5.根據(jù)權利要求1所述的新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的霍爾信號解調(diào)模塊由霍爾傳感器和信號調(diào)理電路組成，其霍爾傳感器可將檢測的液壓馬達轉速信號送至信號調(diào)理電路進行信號調(diào)理，再由信號調(diào)理電路輸出霍爾信號給DSP芯片的CAP端口。6.根據(jù)權利要求5所述的新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的DSP芯片通過CAP端口捕獲每個霍爾信號的上升沿和下降沿，通過內(nèi)部計數(shù)器計數(shù)以及內(nèi)部程序設定的比例關系計算出反饋的轉速信號。7.根據(jù)權利要求2所述的新型液壓馬達驅(qū)動控制器，其特征在于，所述的主控模塊采用了雙閉環(huán)控制模式，其以液壓馬達轉速期望值與霍爾傳感器反饋值的差值作為轉速調(diào)節(jié)的輸入信號，并經(jīng)PID調(diào)節(jié)得到閥芯位移給定信號，再與實際的閥芯位移值比較，經(jīng)PID調(diào)節(jié)產(chǎn)生電流信號驅(qū)動伺服閥，進而完成對液壓馬達轉速的控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，所述的驅(qū)動控制器由主控模塊、驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊組成，所述的主控模塊分別連接驅(qū)動電路、位移信號處理模塊和霍爾信號解調(diào)模塊，所述的驅(qū)動電路和位移信號處理模塊分別連接與液壓馬達相連的液壓伺服閥，所述的霍爾信號解調(diào)模塊連接液壓馬達。本發(fā)明揭示了一種新型液壓馬達驅(qū)動控制器，該驅(qū)動控制器結構簡單、工作可靠性高，通過采用DSP智能控制技術，實現(xiàn)了對液壓馬達轉速的穩(wěn)定控制，既降低了液壓馬達的系統(tǒng)能耗，又延長了液壓馬達的使用壽命。
【IPC分類】F15B21/02, F15B13/02
【公開號】CN105041783
【申請?zhí)枴緾N201510440347
【發(fā)明人】陳平
【申請人】蘇州市大力電器有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月24日