基于DSP的比例多路阀控制器研究

摘要

随着电子技术及控制理论的不断发展，电液比例控制技术得到了飞速发展，比例控制放大器作为电液控制系统的重要组成部分，其控制技术从原来的纯模拟式逐渐向微机式控制、数字式控制过渡。目前，数字式比例控制技术的研究已经成为电液比例控制的一个主要方向。本文在了解了比例多路阀控制原理，收集整理了大量相关比例阀控制技术文献之后，提出了一种数字式、多功能、通用性强的智能多路比例控制放大器的设计方案。
　　本文设计的多路比例控制放大器以 TI公司的高性能、多功能的32位定点DSP芯片 TMS320F2812为核心，采用软件代替部分硬件的方法，结合反接卸荷式功率驱动电路，利用微处理器内部集成的PWM控制器输出六路PWM脉冲控制信号，分别控制每个通道的两个 MOS场效应管的通断，使每个比例电磁铁线圈内得到带有交流纹波分量的直流电流，可以实现一个控制器同时控制三个单电磁铁控制的或者是双电磁铁控制的比例阀。本文确定了系统的总体方案，分别设计了信号输入接口电路、功率驱动电路、电流监控电路、阀芯位移反馈信号调理电路、电源电路、串行通讯接口电路等；在 CCS3.3开发环境下编写了各功能模块的应用程序，并实现了本文提出的新型智能模糊PID控制器的闭环控制。
　　最后，对硬件电路仿进行仿真分析、软件调试以及实验验证，结果表明本文设计的基于 DSP的多路比例控制放大器总体方案可行，实现了其主要功能，数字化设计思想使系统具有良好的灵活性和可扩展性。

目录

第1章 绪论

1.1引言

1.2课题的研究背景及意义

1.3多路阀控制技术的发展历程

1.4国内外发展现状

1.5课题研究目标及主要研究内容

第2章 多路阀控制器总体方案设计

2.1比例多路阀控制的基本原理

2.2处理芯片的选择

2.3基于DSP的比例多路阀控制器的总体结构

2.4基于DSP的比例多路阀控制器的工作原理

2.5本章小结

第3章 多路阀控制器硬件电路设计

3.1微处理器DSP的选型

3.2输入接口电路

3.3功率驱动模块设计

3.4位移反馈检测模块设计

3.5串行通讯电路

3.6外部存储扩展电路

3.7电源监测模块设计

3.8本章小结

第4章 多路阀控制器软件设计

4.1软件开发环境CCS简介

4.2控制器的软件总体设计

4.3控制系统算法设计

4.4本章小结

第5章 仿真测试与实验分析

5.1电路仿真

5.2控制性能测试

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1课题总结

6.2课题展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果