[发明专利]基于MIL-STD-1553B总线协议的伺服控制系统及控制方法

说明书

本发明属于控制系统领域，具体涉及一种基于MIL‑STD‑1553B总线协议的伺服控制系统及控制方法。包括PC端上位机、通讯控制器、电液伺服运转机构、电缆线、配电器；通讯控制器基于FPGA主芯片，通讯控制器与PC端上位机通过RS422异步串行通讯完成数据通信，通讯控制器与电液伺服运转机构通过MIL‑STD‑1553B总线完成数据通信；电液伺服运转机构包括位移反馈传感器，实现闭环控制。本系统通过基于MIL‑STD‑1553B总线协议进行通讯控制器与电液私服运转机构的数据通信，提高了数据传输的实时性与提高了系统的可扩展性；基于FPGA主芯片进行系统的通信控制，并编写上位机接收、分析、处理反馈运动信息，发送运动指令形成闭环控制，增强了系统的稳定性与可靠性。

技术领域

本发明属于控制系统领域，具体涉及一种基于MIL-STD-1553B总线协议的伺服控制系统及控制方法。

背景技术

伴随着科技的进步，控制领域发展迅速。液压技术由20世纪兴起，发展到如今已经越来越成熟。液压传动方式由于其具备功率密度高、结构灵活、组装方便、耐用可靠等有优点，广泛应用于大中型功率机械设备中进行灵活控制与调节。随着科学技术的进一步发展，液压传动已不仅仅充当为一种传动方式，其更多的充当的是一种控制手段，是现代控制工程中不可缺少的技术手段和环节。

其中，液压伺服控制已经在自动化控制领域占据了极其重要的作用。凡是需要快速、反应精确、大功率的控制系统，大都采用了液压伺服控制。研究液压伺服控制系统对国防、工业、经济发展有着重要的意义。

现有的电液伺服控制系统可以实现对伺服运作器等机构的运动控制，但是由于伺服系统在工作时收到的干扰较多，导致现有的伺服控制系统实时性较弱，系统可靠性差。

现有的伺服系统主要分为机械型，但有着整体体积较大，改变参数较为困难的缺点；电动型，其控制灵活，但其输出力较小，不便于扩展。本系统采用的电液伺服系统具有力矩大，便于调节等优点。再结合PID控制算法，使之比传统控制方法、非线性等控制方法具有更稳定，动作响应更快的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MIL-STD-1553B总线协议的伺服控制系统。此系统基于1553B总线协议实现对电液伺服机构运动的控制，其具有可靠性高、抗干扰能力强、集中控制、实时响应的特点。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于MIL-STD-1553B总线协议的伺服控制系统，包括PC端上位机，通讯控制器，配电器，电液伺服运转机构以及电缆网；

所述通讯控制器基于FPGA主芯片，所述通讯控制器与PC端上位机通过RS422异步串行通讯完成数据通信，通讯控制器与电液伺服运转机构通过MIL-STD-1553B总线完成数据通信；所述电液伺服运转机构包括位移反馈传感器，实现闭环控制。

进一步的，所述PC端上位机基于C++语言编写，可完成对当前电液伺服运转机构运转状态的评测，以及下一步控制指令的发送。

进一步的，所述通讯控制器还包括Flash存储模块和1553B通讯BC端；

通讯控制器中的FPGA主芯片负责解算PC端上位机发送过来的指令，再基于MIL-STD-1553B总线协议，将指令发送给电液伺服运转机构；另外用于接收来自电液伺服运转机构的运动反馈信号，并转发给PC端上位机，方便PC端上位机进行机构运转状态评测以及下一步运动指令的发送；用于将来自电液伺服运转机构的运动反馈信号存储至Flash存储模块中；用于控制配电器对系统各个用电器的上电断电；

所述Flash存储模块用于实时的将电液伺服运转机构的信息进行存储；

所述1553B通讯BC端是MIL-STD-1553B总线中的控制端，用于以1553B总线协议的方式来完成与电液伺服运转机构的数据交互。

进一步的，所述的电液伺服运转机构还包括1553B通讯RT端和伺服运作器；