基于ARM的多通道液压伺服控制系统设计

• 作 者: 王如玥
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 伺服控制系统 STM32 CPLD 以太网通信 PID

随着液压伺服系统和计算机技术的完善,液压伺服系统正逐渐应用于汽车悬架和后桥的静载、动载与疲劳试验,成为汽车设计和研究中必不可少的加载设备。因此,对液压伺服控制系统的研究,不仅对我国汽车疲劳试验的水平有所提升,更能对我国整个汽车产业的发展产生巨大的推动作用。本文在液压伺服系统和计算机技术的基础上,对基于ARM的多通道液压伺服控制系统进行深入研究和设计。本文将研究以STM32F407为核心处理器,以网络接口通信的多通道控制系统。系统分为硬件电路设计和软件设计两大模块,硬件电路模块负责对多通道模拟输入信号的采集和后端反馈信号输出,软件模块则负责数据的处理、上位机的控制、上位机和下位机通信等功能。硬件方面,分为前向通道和后向通道。前向通道包括信号的滤波、放大、16位A/D转换和FIFO等几大模块,在逻辑控制上用LATTICE公司的ispLSI1032E为核心,控制32路模拟信号输入的循环采样、A/D转换时序、FIFO读写信号的时序,以实现32路信号的高速高精度采集。后向通道由控制量的D/A转换、阀颤振、阀平衡、功率放大等模块组成,逻辑上也是由ispLSI1032E来控制,实现伺服控制信号的反馈。整个系统是以STM32F407为CPU,包括通过以太网与上位机的通信,以PID算法来控制,都是由STM32来实现。软件方面,下位机用ARM的C语言编写程序,负责整个系统的控制。上位机的人机交互界面是用Borland公司可视化编程环境——Delphi来完成,实现了ARM与上位机的以太网通信,控制参数的设置,示波器显示等功能。系统的各部分完成设计后,对各个部分进行调试。从调试的结果看来,系统可靠性高,精度高,性能良好,操作简便。