[发明专利]基于DSP的多路恒力智能控制器

说明书

技术领域

本发明属于多吊点恒力控制技术领域。

背景技术

恒力控制系统在工业生产领域应用十分广泛，例如在冶金、线材方面保持拉力的均匀性，以及在航天领域利用恒力系统对设备进行低重力环境模拟等，因此对于恒力系统研究有着重要的价值。传统的恒力系统存在以下几个问题：

(1)目前的恒力控制技术仅适用于单吊点的恒力控制系统，随着工业技术发展以及被测试负载结构越来越复杂例如多自由度机械臂等，要求恒力系统能够同时完成多吊点恒力控制的要求。

(2)现有的恒力控制系统往往采用工业控制机，随着吊点个数的提高，控制机体形将变得更加庞大，抗干扰能力变差；传统方法拉力信号的采集采用串口通信，传输速率低，使得系统不具有快速实时控制功能。

(3)传统的恒力控制系统不具备将实时的拉力数据上传到计算机供操作人员现场监控分析，这对于恒力系统的使用和发展是一个很大的约束。

发明内容

本发明目的是为了解决现有恒力控制系统存在的问题，提供了一种基于DSP的多路恒力智能控制器，具有快速性、集成化程度高、方便现场分析操作的功能。

本发明所述基于DSP的多路恒力智能控制器，该控制器同时控制多路恒力装置，每路恒力装置中设置一个电机，电机的输出转轴连接滚筒，吊着负载的吊索绕过滚筒，吊索上设置有监测负载所受拉力信号的拉力传感器；

基于DSP的多路恒力智能控制器包括DSP模块和网络通信模块；

DSP模块通过Can总线向多路恒力装置的n个电机发布启停指令；

每路恒力装置的拉力传感器监测的拉力信号通过Can总线发送给DSP模块，DSP模块根据该路恒力装置的拉力变化值输出模拟控制量给电机的电机驱动模块，电机驱动模块控制电机正转或反转，电机的输出转轴带动滚筒正反或转反，进而带动吊索伸长或缩短来补偿吊索拉力的变化，从而保持负载所受拉力恒定；

DSP模块将接收到的各路恒力装置的拉力信号通过网络通信模块发送到监控计算机。

本发明的优点：本发明所述基于DSP的多路恒力智能控制器采用DSP模块作为主控芯片，可以实现完成多路恒力控制的条件下，减小控制器的体积，使得恒力系统具有集成化、快速性的特点；拉力传感器选择支持Can总线通信的S型拉力传感器模块，可以实现多路拉力数据同时采集，并且拉力的测量精度及传输速度得到了较大的提升；采用支持多路模拟量输出的D/A转换电路，方便了多路吊点的同时控制；在该系统中加入网络通信模块，可以将实时数据传输至上位机方便操作人员的现场调试与分析。

附图说明

图1是本发明所述基于DSP的多路恒力智能控制器的控制原理框图；

图2是DSP模块结构框图；

图3是DSP模块程序初始化流程图；

图4是DSP模块程序定时器工作流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述基于DSP的多路恒力智能控制器，该控制器同时控制多路恒力装置，每路恒力装置中设置一个电机4，电机4的输出转轴3连接滚筒2，吊着负载的吊索绕过滚筒2，吊索上设置有监测负载所受拉力信号的拉力传感器1；

基于DSP的多路恒力智能控制器包括DSP模块5和网络通信模块6；

DSP模块5通过Can总线向多路恒力装置的n个电机4发布启停指令；

每路恒力装置的拉力传感器1监测的拉力信号通过Can总线发送给DSP模块5，DSP模块5根据该路恒力装置的拉力变化值输出模拟控制量给电机4的电机驱动模块，电机驱动模块控制电机4正转或反转，电机4的输出转轴3带动滚筒2正反或转反，进而带动吊索伸长或缩短来补偿吊索拉力的变化，从而保持负载所受拉力恒定；

DSP模块5将接收到的各路恒力装置的拉力信号通过网络通信模块6发送到监控计算机。

DSP模块5包括DSP芯片5-1、Can总线驱动电路5-2、码盘接口电路5-3、D/A转换电路5-4、供电电路5-5、JTAG接口5-6和时钟电路5-7；

DSP芯片5-1通过Can总线驱动电路5-2与Can总线进行通讯；

DSP芯片5-1通过码盘接口电路5-3接收滚筒2的角度信号；

DSP芯片5-1通过D/A转换电路5-4将n路数字量控制指令转成n路模拟控制量，并对应发送给每路恒力装置中电机4的电机驱动模块；

供电电路5-5为DSP芯片5-1提供工作电源；

DSP芯片5-1通过JTAG接口5-6与外部设备连接；