液粘调速离合器电子调速控制器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种液粘调速离合器电子调速控制器，它包括中央处理器模块、双电源冗余电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块、开关量信号采集模块、ＤＡ输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路、紧急模式电流调整电路以及交直流变换和电流放大电路。其中的中央处理器采用８ｘＣ１９６中央处理器，双电源冗余电路中带有失效报警电路。本实用新型专利技术能适应不同死区特性的比例伺服阀的驱动要求，也可以在不同运行模式之间进行平稳切换，能够适应不同动力机的多种应用场合。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Electronic speed regulating controller for liquid viscous speed regulating clutch

The utility model provides a HVD electronic speed controller, which comprises a central processor module, power supply circuit, double redundant input shaft speed signal shaping circuit, the output shaft speed signal shaping circuit, signal acquisition module, switch signal acquisition module, DA output module, frequency modulation circuit, proportional servo valve point adjustment emergency mode circuit, a current regulating circuit and AC / DC transform and current amplification circuit simulation. The central processor adopts 8xC196 central processor, and double power redundancy circuit has invalid alarm circuit. The utility model can adapt to the driving requirements of the proportional servo valve with different dead zone characteristics, and can also carry out a smooth switching between different operation modes, and can be adapted to various application occasions of different power machines.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子仪器，特别涉及一种液粘调速离合器电子调速控制器。
技术介绍
液粘调速离合器的调速控制一直是研究的重点。现有技术的液粘调速离合器多为手动控制或比较简单的电子控制。其调速控制的灵敏度和精度以及输出转速的稳定性都不理想，主要存在以下三点不足；1、控制系统的核心即电控器的硬件性能不足，控制算法不够先进。2、与电液比例伺服阀的特性匹配能力不佳。用于控制液粘调速离合器的电子调速控制器的执行机构一般为电液比例伺服阀，电液比例伺服阀的静态特性曲线如图1所示，它存在一个死区。死区的存在对控制的灵敏度不利，如何克服死区，是调速控制的重点之一。3、不能很好地满足多种应用场合的调速控制需要。液粘调速离合器作为一种多功能的调速装置，可用于陆地，也可船用。其动力机可以是电动机或柴油机，工作状态可以有轻载调速、重载调速、功率分配等。工作状态之间可以动态切换，切换过程中若处理不当，就会影响液粘调速离合器运行的平稳性。
技术实现思路
本技术的目的，在于提供一种能适应不同比例伺服阀死区特性、同时也能面向多种应用场合的液粘调速离合器电子调速控制器。本技术采用的技术方案是一种液粘调速离合器电子调速控制器，连接在动力机和比例伺服阀之间，所述的动力机上安装有转速传感器、模拟量传感器和开关量传感器，所述的电子调速控制器包括中央处理器模块、双电源冗余电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块、开关量信号采集模块、DA输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路、紧急模式电流调整电路以及交直流变换和电流放大电路；所述的双电源冗余供电电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块和开关量信号采集模块的输出端分别连接中央处理器模块；其中，双电源冗余供电电路的输入端分别外接交流电压和直流电压；输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路的输入端分别连接输入轴、输出轴转速传感器；模拟量信号采集模块的输入端连接模拟量传感器；开关量信号采集模块的输入端连接开关量传感器；所述的DA输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路和紧急模式电流调整电路的输入端分别连接中央处理器模块，其输出端分别连接交直流变换和电流放大电路；电流放大电路的输出端连接比例伺服阀。所述的中央处理器模块以8xC196中央处理器为核心，辅以基础外围电路构成。所述的双电源冗余电路包括顺序相连的交直流双电源冗余电路、一级稳压电路、二级稳压及失效报警电路，其中，交直流双电源冗余电路的输入端分别外接交流电压和直流电压。所述的模拟量信号采集模块包含输出轴转速信号模拟量采集、转速远程设定和转速现场设定A/D变换、转速传感器监测和比例伺服阀当前电流监测信号、各种油压和润滑油温A/D变换。所述的开关量信号采集模块包含开关量报警信号采集模块和模式切换信号采集模块。所述的频宽调制电路中设置有高通滤波器。本技术液粘调速离合器电子调速控制器由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，有以下的优点和特点1、由于采用了高度集成的中央处理器组建成控制系统，并运用先进的控制策略和算法，在保证电子调速控制器的高性能和可靠性的同时，降低了成本，具有较高的推广价值；2、由于采用了带报警电路的双电源冗余供电电路，通过整流、降压和稳压处理，为硬件系统提供了稳定可靠的电源，增强了控制系统的可靠性；3、由于采用了基点电压调节电路和频宽调制电路，通过基点电压的调整和频率的调节，能适应不同死区特性的比例伺服阀的驱动要求；4、由于针对不同应用场合的不同工况，设计了不同的控制方法和参数，通过调整控制策略，可以在不同运行模式之间进行平稳切换，能够适应以下多种应用场合A、动力机为柴油机时的两种调速模式，即仅在柴油机怠速转速范围内调速的轻载调速控制模式和柴油机全速运行时可全程调速的重载调速控制模式；B、动力机为电动机时的调速模式，包括风机、水泵类调速控制模式、惯性启动调速控制模式、工程机械场合调速控制模式等；C、液粘调速离合器作为功率分配器(PTO)使用时的调速控制模式。附图说明图1为比例伺服阀的静态特性曲线图；图2为本技术液粘调速离合器电子调速控制器的控制系统模块图；图3为本技术液粘调速离合器电子调速控制器的电路原理图。图4为本技术中的反馈控制结构组成图；图5a、图5b为本技术在各种应用场合的调速控制形式，其中图5a为轻载模式，图5b为重载模式。具体实施方式参见图2，配合参见图3。本技术液粘调速离合器电子调速控制器，连接在动力机和比例伺服阀之间使用，其所连接的动力机可以是电动机或柴油机，其所连接的比例伺服阀可以具有不同的死区特性，在所连接的动力机上安装有输入轴转速传感器和输出轴转速传感器、多个模拟量传感器和开关量传感器。本技术液粘调速离合器电子调速控制器包括中央处理器模块、双电源冗余电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块、开关量信号采集模块、DA输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路、紧急模式电流调整电路以及交直流变换和电流放大电路。双电源冗余供电电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块和开关量信号采集模块的输出端分别连接中央处理器模块。DA输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路和紧急模式电流调整电路的输入端分别连接中央处理器模块，其输出端分别连接交直流变换和电流放大电路；电流放大电路的输出端连接比例伺服阀。本技术中的中央处理器为高度集成的8xC196中央处理器，在控制方法上采用抗积分饱和PID算法和分级步进控制策略。在中央处理器模块中集成了八路模拟量采集通道和事件捕捉通道(EPA)，八路模拟量采集通道中的六路单独使用，两路配合数据选择器用于巡回采集变化缓慢的参数，中央处理器的资源分配如表1所示表1 本技术中的双电源冗余供电电路包括顺序相连的交直流双电源冗余电路、一级稳压电路、二级稳压及失效报警电路。交直流双电源冗余电路的输入端分别外接18V交流电压和24V直流电压。输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路的输入端分别连接输入轴、输出轴转速传感器。本技术中的模拟量信号采集模块包含输出轴转速信号模拟量采集、转速远程设定和转速现场设定A/D变换、转速传感器监测和比例电磁阀当前电流监测信号、各种油压和润滑油温A/D变换。模拟量信号采集模块的输入端连接分别连接各模拟量传感器。本技术中的开关量信号采集模块包含开关量报警信号采集模块和模式切换信号采集模块，其输入端连接开关量传感器和切换开关。本技术中的DA输出模块包含当前输入轴转速信号、当前输出轴转速信号以及送放大电路的控制电压信号，各信号的输入端分别连接中央处理器模块，其中，送放大电路的控制电压信号的输出端连接放大电路。本技术中的频宽调制电路的输入端连接中央处理器的I/O端口，通过在程序中设置不同的频率范围，电控器就能适应不同频率特性的比例伺服阀，同时频宽调制电路中设置了一个高通滤波器，既能隔离低频信号对控制电压信号的影响，又提高了比例伺服阀的响应速度。本技术中的比例伺服阀基点调节电路利用电子电位计调节基点电压，通过调节基点电压能够让电子控制器完全适应多种比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液粘调速离合器电子调速控制器，连接在动力机和比例伺服阀之间，所述的动力机上安装有转速传感器、模拟量传感器和开关量传感器，其特征在于：所述的电子调速控制器包括中央处理器模块、双电源冗余电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块、开关量信号采集模块、ＤＡ输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路、紧急模式电流调整电路以及交直流变换和电流放大电路；所述的双电源冗余供电电路、输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路、模拟量信号采集模块和开关量信号采集模块的输出端分别连接中央处理器模块；其中，双电源冗余供电电路的输入端分别外接交流电压和直流电压；输入轴转速信号整形电路、输出轴转速信号整形电路的输入端分别连接输入轴、输出轴转速传感器；模拟量信号采集模块的输入端连接模拟量传感器；开关量信号采集模块的输入端连接开关量传感器；所述的ＤＡ输出模块、频宽调制电路、比例伺服阀基点调节电路和紧急模式电流调整电路的输入端分别连接中央处理器模块，其输出端分别连接交直流变换和电流放大电路；电流放大电路的输出端连接比例伺服阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖鹏，王天驰，高晓敏，柴文杰，高恩鸿，常震罗，丁蓉，张健，吴凡，张协平，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]