專利名稱：Dsp全液壓矯直機伺服控制器ssi同步串行接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型全液壓矯直機伺服控制器SSI接口。
背景技術(shù)：
隨著微型電子技術(shù)，PC機和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，伺服控制技術(shù)取得長足進步，尤其是基于DSP方面控制。國內(nèi)外對DSP在伺服控制系統(tǒng)研究很多，提出了許多控制方案，目前DSP在很多控制領(lǐng)域，已經(jīng)取代了工控機和單片機，成為控制領(lǐng)域核心。目前大多數(shù)長距離、高精度傳輸?shù)木幋a器、位移傳感器等傳輸信號均采用SSI同步串行接口。而目前國內(nèi)外伺服控制器的SSI信號接口均無新穎之處，要么將SSI信號轉(zhuǎn)成RS485，要么購買特殊國外模塊如西門子SM338等處理，鑒于以上情況，設(shè)計發(fā)明伺服控制器的SSI同步串行接口，利用TI公司的TMS320F2812的McBSP多通道緩沖串行口對SSI信號進行外接調(diào)理，光耦隔離之后接進DSP芯片進行高速處理和精確運算調(diào)理。實際環(huán)境應(yīng)用中，工業(yè)應(yīng)用環(huán)境是比較復(fù)雜，并且要求有大量的數(shù)據(jù)信息傳輸，要求對被控對象實行精確的伺服控制，所以對伺服控制器的多路通信能力，以及快速運算能力、抗干擾能力等都要有很高的要求。與之其他核芯相比，DSP具有更突出的優(yōu)點，而DSP可以完好的承擔(dān)這些。在經(jīng)濟上比較，MCU價格便宜，ARM和DSP相差不大，而FPGA價格最為昂貴。綜上所述，在性能，應(yīng)用環(huán)境，以及經(jīng)濟上考慮，通過對伺服控制器硬件設(shè)計方案進行分析比較，采用DSP為核心，設(shè)計伺服控制器。且DSP有著更適合與伺服控制器的優(yōu)點，加之DSP與其他核心如MCU，ARM，F(xiàn)PGA等有機結(jié)合起來，可以開發(fā)出雙CPU伺服控制器，更加突出DSP的發(fā)展?jié)摿σ约皬V闊的前景，用于更加復(fù)雜的工業(yè)伺服控制領(lǐng)域。因此，研究DSP伺服控制器SSI接口，更具有深遠(yuǎn)的意義。
發(fā)明內(nèi)容
(I)伺服控制器SSI接口的硬件電路設(shè)計1. 15針孔型DB接口、2.電平轉(zhuǎn)換電路、3.光耦隔離電路、4. DSPTMS320F2812多通道同步緩沖接口電路。(2)伺服控制器SSI同步接口數(shù)據(jù)的處理采用軟件設(shè)計及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略采用TI公司先進開發(fā)工具Code Composer Studio IDE v4對伺服控制器SSI接口數(shù)據(jù)采集電路進行程序開發(fā)設(shè)計，運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性、并行分布處理方式、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力、數(shù)據(jù)結(jié)合等等強有吸引力的特性對伺服控制器進行建模，更加優(yōu)化SSI同步串行接口數(shù)據(jù)處理。(3)對伺服控制器的SSI接口數(shù)量處理仿真采用Matlab仿真研究和結(jié)果分析。主要考慮數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)精度、系統(tǒng)的快速響應(yīng)和魯棒性能。
關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域描述
伺服控制器SSI接口技術(shù)及同步串行接口，矯直機的液壓缸位移傳感器信采用MTS公司的傳感器，輸出為SSI信號，其具有安裝成本少，線路簡化的優(yōu)點，它只通過二個信號(時鐘和數(shù)據(jù))的串行方式來傳輸，時鐘和數(shù)據(jù)信號是差分方式傳送(RS422)，信號傳輸精確，抗干擾能力較強，適合長距離傳輸，而普通模擬量信號，容易受感染，信號傳輸不穩(wěn)定，波動較大，受線路距離影響容易衰減。目前國內(nèi)伺服控制器沒有SSI接口，只能通過SSI轉(zhuǎn)其他通信接口接進伺服控制器，不但增加了成本，而且也不利于信號精確傳輸入伺服控制器。本設(shè)計伺服控制器通過TI公司的TMS320F2812控制器為核心，通過其McBSP多通道緩沖串行通道，經(jīng)過信號調(diào)理和光耦隔離實現(xiàn)SSI信號處理。McBSP多通道緩沖串行接口可以實現(xiàn)SSI信號的時鐘和數(shù)據(jù)信號處理，并且可以處理8/12/16/20/24/32位二進制編碼信號。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明屬于一種全新全液壓矯直機伺服控制器SSI接口，它包括伺服控制器SSI接口的硬件電路設(shè)計1. 15針孔型DB接口、2.電平轉(zhuǎn)換電路、3.光耦隔離電路、.4.DSPTMS320F2812多通道同步緩沖接口電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全新的全液壓矯直機控制器的SSI接口設(shè)計，它可以對現(xiàn)場復(fù)雜傳感器的SSI同步串行信號進行精確、快速采集接口設(shè)計。根據(jù)權(quán)利要求書要求，其特征包括伺服控制器SSI接口的硬件電路設(shè)計⒈15針孔型DB接口、⒉電平轉(zhuǎn)換電路、⒊光耦隔離電路、⒋DSP TMS320F2812多通道同步緩沖接口電路。該發(fā)明的SSI接口工作流程包括 現(xiàn)場傳感器的直接SSI信號24/25/16位二進制或者格雷碼通過15針DB接口，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路和光耦隔離電路，進入DSP TMS320F2812的多通道同步緩沖接口電路進入DSP進行信號處理，從而可以實現(xiàn)對SSI信號的精確處理。該發(fā)明填充了以DSP為核心的國內(nèi)全液壓矯直機伺服控制器沒有SSI信號采集接口的空白。
文檔編號G05B19/042GK103064319SQ201210349348
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者張華君, 岳光, 黃慶學(xué) 申請人:太原科技大學(xué), 太原科大重工科技有限責(zé)任公司