模塊化電液伺服結構試驗控制系統的制作方法

本發明涉及電液伺服控制系統，具體涉及一種模塊化電液伺服結構試驗控制系統。

背景技術：

目前，國內的電液伺服控制技術隨著計算機技術的發展，大多都采用數字化，即采用計算機或專用的數字控制器作為控制系統的核心。但這些系統都是針對某一特定的控制對象設計，應用范圍有限。

技術實現要素：

針對現有技術的上述缺陷和問題，本發明所要解決的技術問題是現有電液伺服控制系統只是針對某一特定的控制對象設計，應用范圍有限。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

模塊化電液伺服結構試驗控制系統，包括主控計算機和若干個數字伺服控制器，所述主控計算機與數字伺服控制器分別連接，所述數字伺服控制器采用ARM9+DSP多處理器結構，所述數字伺服控制器包括伺服閥驅動器模塊、位移信號調節器模塊、載荷信號調節器模塊，所述伺服閥驅動器模塊和位移信號調節器模塊分別由伺服閥驅動電路和位移信號調節電路組成，并且兩部分電路集成到一個電路模塊中，所述載荷信號調節器模塊提供兩路應力或應變形式傳感器輸出信號的調節電路，包括應力或應變微小信號的程控放大、傳感器的零位補償、濾波及極限值的檢測。

上述技術方案中，所述伺服閥驅動電路支持對雙伺服閥的電壓或電流驅動，驅動模式的變換僅需改變板內的跳線，伺服閥驅動電路包含有程控伺服閥零位調節和勵振信號調節電路，位移信號調節電路支持多種傳感器類型，包括交流或直流LVDT傳感器，直流或數字輸出的磁滯伸縮傳感器和脈沖編碼器。

本發明提供的模塊化電液伺服結構試驗控制系統適合于各種類型結構試驗設備的控制，包括飛行器和地面車輛的運動和力學實驗室仿真設備的控制，機械結構的動靜態性能測試設備的控制，建筑結構抗震試驗設備的控制等。該控制系統采用模塊化硬件結構，通道和結構靈活配置；模塊化軟件結構，適合不同類型試驗的管理、分析和控制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為模塊化電液伺服結構試驗控制系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

根據圖1所示，作為實施例所示的模塊化電液伺服結構試驗控制系統包括主控計算機和若干個數字伺服控制器，主控計算機與數字伺服控制器分別連接。數字伺服控制器采用ARM9+DSP多處理器結構，ARM9控制器集中了傳統控制器和DSP的優點，具有體積小、功耗低、性能高等特點。它所采用32位體系結構被公認為業界領先的32位嵌入式RISC處理器結構。這可確保開發者轉向更高性能的ARM處理器時，便于系統升級。板內獨立配置的DSP處理器可以極大的提高控制器的數據處理能力，這種運算能力的提高除了滿足各種高級控制算法需要外，還可以對傳感器信號進行處理，如濾波、非線性補償、動態補償等，因此可以有效的提高傳感器的精度。

數字伺服控制器包括伺服閥驅動器模塊、位移信號調節器模塊、載荷信號調節器模塊。

伺服閥驅動器模塊和位移信號調節器模塊分別由伺服閥驅動電路和位移信號調節電路組成，并且兩部分電路集成到一個電路模塊中，可以簡化系統結構，減少用戶的投資，因為位移傳感器一般是伺服作動器的常規配置。載荷信號調節器模塊提供兩路應力或應變形式傳感器輸出信號的調節電路，包括應力或應變微小信號的程控放大、傳感器的零位補償、濾波及極限值的檢測。由于采用高信噪比的電路設計和18位的AD，提高了傳感器的分辨率。

本實施方式中，伺服閥驅動電路支持對雙伺服閥的電壓或電流驅動，驅動模式的變換僅需改變板內的跳線，這種結構為大流量環境下的雙伺服閥并聯使用或三級閥的使用提供了靈活性。伺服閥驅動電路包含有程控伺服閥零位調節和勵振信號調節電路，位移信號調節電路支持多種傳感器類型，包括交流或直流LVDT傳感器，直流或數字輸出的磁滯伸縮傳感器和脈沖編碼器，不同類型的傳感器可以通過對該模塊的選型實現。

結構上，數字伺服控制系統由控制計算機、數字伺服控制器兩部分組成。控制計算機主要完成試驗的管理，包括：試驗參數的設置、試驗進程的控制、試驗譜的輸入(或生成)、試驗數據的顯示、存儲、打印等。控制計算機的應用程序運行在Window 2000或XP操作系統環境下，計算機的選型幾乎不受任何限制。控制計算機與數字控制器或其它設備的通信也采用操作系統支持的通用接口，如以太網接口、RS232接口等，無需用戶在計算機中配置特殊的通信接口卡。

數字伺服控制器完成包括數據采集、數字控制器、伺服閥驅動、傳感器信號調理等功能。數字伺服控制器的結構如右圖所示，采用3U機箱，每個機箱最多可以有16個模塊插槽，組成最多8個通道的電液伺服控制器。多個數字伺服控制器可以通過一組同步總線進行級聯，各個數字伺服控制器通過網絡集線器與主控計算機通信，構成大型多通道協調控制系統。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。