[发明专利]基于DSP的电液位置伺服驱动器及驱动方法

权利要求书

1.基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：它包括DSP电路(1)、FPGA电路(2)、位置传感器接口电路(3)、功率放大电路(4)、AD转换及DA转换电路(5)和通讯电路(6)；所述通讯电路(6)用于实现DSP电路(1)与上位机或控制总线之间的数据传输；位置传感器接口电路(3)用于将差分传感器的位置信号发送给FPGA电路(2)；FPGA电路(2)对该位置信号处理后发送给DSP电路(1)；功率放大电路(4)用于将DSP电路(1)发来的控制量进行放大后，对电液阀门进行驱动；AD转换及DA转换电路(5)用于将外部发来的模拟信号转换为数字信号后，发送给DSP电路(1)，或将DSP电路(1)输出的数字控制信号转换为模拟信号。

2.根据权利要求1所述的基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：所述的DSP电路(1)嵌入有软件实现的自校正模块，该模块包括以下单元：

死区参数估计单元：每隔t时间，测量系统的死区宽度，并在该单元结束之后同时启动死区参数更新单元和控制系统建模单元；

死区参数指令更新单元：将测量得到的死区宽度作为新的死区参数指令发送给功率放大电路(4)；

控制系统建模单元：建立比例阀位置控制系统的开环传递函数，并在该单元结束之后启动控制参数计算单元；

控制参数计算单元：根据开环传递函数计算系统控制参数，并在该单元结束之后启动控制信号发送单元；

控制信号发送单元：将控制参数发送给电液阀，并在该单元结束之后启动控制误差监测单元；

控制误差监测单元：监测控制误差，并判断控制误差是否超过5％，在判断结果为是时启动参数辨识单元；在判断结果为否时返回启动控制误差监测单元；

参数辨识单元：计算辨识参数，根据所述辨识参数计算参数误差，并判断参数误差是否小于30％，在判断结果为是时启动报警单元；在判断结果为否时启动控制系统建模单元；

报警单元：发出报警信号。

3.根据权利要求2所述的基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：所述的控制系统建模单元建立比例阀位置控制系统的开环传递函数时，初始开环传递函数通过预先设定的系统参数计算获得，循环过程中的开环传递函数通过辨识参数计算获得。

4.根据权利要求2所述的基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：所述的参数辨识单元通过最小二乘法递推获得辨识参数。

5.根据权利要求1所述的基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：所述的通讯电路(6)包括CAN接口电路和RS485接口电路。

6.根据权利要求5所述的基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：所述的通讯电路(6)还包括磁耦合芯片，RS485接口电路通过所述的磁耦合芯片与DSP电路(1)连接。

7.根据权利要求5所述的基于DSP的电液位置伺服驱动器，其特征在于：所述的RS485接口电路的通讯电平转换芯片采用SN65LBC184芯片。

8.基于DSP的电液位置伺服驱动方法，其特征在于：该方法通过以下步骤实现：

死区参数估计步骤：每隔t时间，测量系统的死区宽度，并在该步骤结束之后同时执行死区参数更新步骤和控制系统建模步骤；

死区参数指令更新步骤：将测量得到的死区宽度作为新的死区参数指令发送给功率放大电路(4)；

控制系统建模步骤：建立比例阀位置控制系统的开环传递函数，并在该步骤结束之后执行控制参数计算步骤；

控制参数计算步骤：根据开环传递函数计算系统控制参数，并在该步骤结束之后执行控制信号发送步骤；

控制信号发送步骤：将控制参数发送给电液阀，并在该步骤结束之后执行控制误差监测步骤；

控制误差监测步骤：监测控制误差，并判断控制误差是否超过5％，在判断结果为是时执行参数辨识步骤；在判断结果为否时返回执行控制误差监测步骤；

参数辨识步骤：计算辨识参数，根据所述辨识参数计算参数误差，并判断参数误差是否小于30％，在判断结果为是时执行报警步骤；在判断结果为否时执行控制系统建模步骤；

报警步骤：发出报警信号。

9.根据权利要求8所述的基于DSP的电液位置伺服驱动方法，其特征在于：所述的控制系统建模步骤中，初始开环传递函数通过预先设定的系统参数计算获得，循环过程中的开环传递函数通过辨识参数计算获得。

10.根据权利要求8所述的基于DSP的电液位置伺服驱动方法，其特征在于：所述的参数辨识步骤中，辨识参数通过最小二乘法递推获得。