一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，采样电路模块用于信号数据过滤和采集输入信号；A/D转换模块用于将输入信号和反馈电压转换成数字信号；中央处理模块用于数字信号的采集和存储，同时发出陡峭且宽度可控的PWM信号对采样电路模块进行控制；输出控制电路模块用于隔离转换中央处理模块的PWM信号并将控制信号转换为磁流变阻尼器器工作所需电流信号；误差采样电路模块用于采集磁流变阻尼器线圈工作电压模拟信号，并经A/D转换模块转换成数字信号后反馈给中央处理模块。实现车辆磁流变阻尼器控制，输出精度高，线性度好。线性度好。线性度好。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置


[0001]本专利技术属于自动控制
，具体涉及一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置。

技术介绍

[0002]磁流变阻尼器是一种基于磁流变液的智能控制装置，它可以通过调节外加磁场的大小实现阻尼力变化。磁流变阻尼器的优良可控性能，使得它的应用非常广泛，目前已经成功应用于汽车半主动悬架系统以及大型土木结构的振动控制。而电流控制器在磁流变液的应用中起着调节磁场的作用，所以设计一种连续可调，精度高，响应速度快的电流控制器对于阻尼器的控制至关重要。现有技术多采用电压驱动器产生线圈中的电流，产生了以ARM芯片作为控制系统的核心开发出的可控的电流控制器，以DRV103为核心设计的可控电流放大器或以TL494芯片为核心的压控电流源设计。
[0003]现有基于ARM处理器设计的电流控制器，在处理大量数据时，处理时间长，控制通道数量少，在面对多输出电流控制时，工作效率低。以DRV103为核心设计的可控电流放大器或以TL494芯片为核心的压控电流源设计，性能曲线不够线性，且调节范围很窄，不符合阻尼器控制器的要求。控制电路的精度，纹波、漂移、温度稳定性和抗干扰能力得不到有效保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，解决现有技术研究与开发复杂、数据处理能力低、性能曲线不够线性、调节范围窄的问题。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，包括：
[0007]采样电路模块，用于信号数据过滤和采集输入信号；
[0008]A/D转换模块，用于将输入信号和反馈电压转换成数字信号；
[0009]中央处理模块，用于数字信号的采集和存储，同时发出陡峭且宽度可控的PWM信号对采样电路模块进行控制；
[0010]输出控制电路模块，用于隔离转换中央处理模块的PWM信号并将控制信号转换为磁流变阻尼器器工作所需电流信号；
[0011]误差采样电路模块，用于采集磁流变阻尼器线圈工作电压模拟信号，并经A/D转换模块转换成数字信号后反馈给中央处理模块。
[0012]具体的，采样电路模块包括BNC接头，BNC接头的一端连接传感器，另一端分三路，一路经电阻R1接恒流源LM334的R端，第二路与二极管D1的负极连接，第三路与电容C1的一端连接，二极管D1的正极分两路，一路经电阻R2接恒流源LM334的R端，另一路与恒流源LM334的
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V端连接，恒流源LM334的+V端接24VIN；电容C1的另一端分两路，一路经电阻R接
AGND，另一路经电阻R3分两路，一路经电容C2接运放F1A的反向输入端，另一路经电阻R4分两路，一路经电容C3接AGND，另一路接运放F1A的正向输入端，运放F1A的正向供电端分两路，一路接+15V，另一路经电容C4接AGND，运放F1A的反向供电端分两路，一路接
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15V，另一路经电容C5接AGND，运放F1A的输出端经电阻R5接运放F1D的正向输入端，运放F1D的反向输入端经电阻R6接运放F1D的输出端；运放F1D输出端的输出信号Vin经电阻RAC10与电容CAC5形成的RC低通滤波电路后分两路，一路过电阻RAC16接AGND，第二路经电阻RAC11输入仪表放大器AD8250的引脚10；
[0013]仪表放大器AD8250的引脚1经电阻RAC7接AGND，仪表放大器AD8250的引脚2接DGND，仪表放大器AD8250的引脚3分两路、一路接供电端
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15V，第二路接电容CAC9后接AGND，仪表放大器AD8250的引脚4分两路，一路接MCU反馈信号A_PGA_A0_CH1，第二路接电阻RAC1接DGND，仪表放大器AD8250的引脚5分两路，一路接反馈信号A_PGA_A1_CH1，第二路接电阻RAC2后接DGND，仪表放大器AD8250引脚6接电阻RAC3后接DGND；
[0014]仪表放大器AD8250引脚7接电阻RAC8；电阻RAC8另一端分两路，一路接电阻RAC9后分两路，一路接电容CAC4，电阻RAC9与电容CAC4形成RC低通滤波器，后接输出信号端口AC_CH1，输出调理后数字信号；第二路经电阻RAC17反接电阻RAC11与仪表放大器AD8250的引脚10连接；仪表放大器AD8250的引脚8分两路，一路接供电端+15V，第二路接电容CAC8后接AGND，仪表放大器AD8250的引脚9经电阻RAC18后接AGND。
[0015]具体的，A/D转换模块包括三组芯片MAX11046B，外部3.3V供电；
[0016]MAX11046B的引脚1连接CPLD引脚131，MAX11046B引脚2连接CPLD引脚130，MAX11046B引脚3连接CPLD引脚129，MAX11046B引脚4连接CPLD引脚125，MAX11046B引脚5连接CPLD引脚124，MAX11046B引脚6连接CPLD引脚123，MAX11046B引脚7连接CPLD引脚122，MAX11046B的引脚8、引脚22和引脚59连接DGND，MAX11046B的引脚9、引脚21和引脚60外接+3.3V供电；
[0017]MAX11046B引脚10连接CPLD引脚121，MAX11046B引脚11连接CPLD引脚120，MAX11046B引脚12连接CPLD引脚119，MAX11046B引脚13连接CPLD引脚118，MAX11046B引脚14连接CPLD引脚117，MAX11046B引脚15连接CPLD引脚114，MAX11046B引脚16连接CPLD引脚113，MAX11046B引脚17连接CPLD引脚112，MAX11046B引脚18连接CPLD引脚140，MAX11046B引脚64连接CPLD引脚132；MAX11046B引脚25、引脚30、引脚44、引脚45、引脚51和引脚56接AGND；
[0018]MAX11046B引脚20接电阻R9后接DGND；MAX11046B引脚19接CPLD引脚139；MAX11046B引脚61、引脚62、引脚63分别经电阻R2、R7、R8后接+3.3V；
[0019]MAX11046B引脚23、引脚39、引脚49、引脚53、引脚58、引脚28、引脚38和引脚43接AGND；MAX11046B引脚41经电容C1后接AGND；
[0020]MAX11046B引脚26、引脚55、引脚27、引脚47、引脚40、引脚48和引脚54接CPLD引脚144；
[0021]MAX11046B引脚31、引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37和引脚50外接8组信号调理电路输入信号。
[0022]具体的，中央处理模块包括CPLD和核心板，CPLD用于完成数字信号的采集和存储，同时对采样电路模块进行控制；核心板用于产生3.3V的PWM波，经光耦TLP250隔离转换输出
为12V的栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，其特征在于，包括：采样电路模块，用于信号数据过滤和采集输入信号；A/D转换模块，用于将输入信号和反馈电压转换成数字信号；中央处理模块，用于数字信号的采集和存储，同时发出陡峭且宽度可控的PWM信号对采样电路模块进行控制；输出控制电路模块，用于隔离转换中央处理模块的PWM信号并将控制信号转换为磁流变阻尼器器工作所需电流信号；误差采样电路模块，用于采集磁流变阻尼器线圈工作电压模拟信号，并经A/D转换模块转换成数字信号后反馈给中央处理模块。2.根据权利要求1所述的磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，其特征在于，采样电路模块包括BNC接头，BNC接头的一端连接传感器，另一端分三路，一路经电阻R1接恒流源LM334的R端，第二路与二极管D1的负极连接，第三路与电容C1的一端连接，二极管D1的正极分两路，一路经电阻R2接恒流源LM334的R端，另一路与恒流源LM334的
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V端连接，恒流源LM334的+V端接24VIN；电容C1的另一端分两路，一路经电阻R接AGND，另一路经电阻R3分两路，一路经电容C2接运放F1A的反向输入端，另一路经电阻R4分两路，一路经电容C3接AGND，另一路接运放F1A的正向输入端，运放F1A的正向供电端分两路，一路接+15V，另一路经电容C4接AGND，运放F1A的反向供电端分两路，一路接
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15V，另一路经电容C5接AGND，运放F1A的输出端经电阻R5接运放F1D的正向输入端，运放F1D的反向输入端经电阻R6接运放F1D的输出端；运放F1D输出端的输出信号Vin经电阻RAC10与电容CAC5形成的RC低通滤波电路后分两路，一路过电阻RAC16接AGND，第二路经电阻RAC11输入仪表放大器AD8250的引脚10；仪表放大器AD8250的引脚1经电阻RAC7接AGND，仪表放大器AD8250的引脚2接DGND，仪表放大器AD8250的引脚3分两路、一路接供电端
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15V，第二路接电容CAC9后接AGND，仪表放大器AD8250的引脚4分两路，一路接MCU反馈信号A_PGA_A0_CH1，第二路接电阻RAC1接DGND，仪表放大器AD8250的引脚5分两路，一路接反馈信号A_PGA_A1_CH1，第二路接电阻RAC2后接DGND，仪表放大器AD8250引脚6接电阻RAC3后接DGND；仪表放大器AD8250引脚7接电阻RAC8；电阻RAC8另一端分两路，一路接电阻RAC9后分两路，一路接电容CAC4，电阻RAC9与电容CAC4形成RC低通滤波器，后接输出信号端口AC_CH1，输出调理后数字信号；第二路经电阻RAC17反接电阻RAC11与仪表放大器AD8250的引脚10连接；仪表放大器AD8250的引脚8分两路，一路接供电端+15V，第二路接电容CAC8后接AGND，仪表放大器AD8250的引脚9经电阻RAC18后接AGND。3.根据权利要求1所述的磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，其特征在于，A/D转换模块包括三组芯片MAX11046B，外部3.3V供电；MAX11046B的引脚1连接CPLD引脚131，MAX11046B引脚2连接CPLD引脚130，MAX11046B引脚3连接CPLD引脚129，MAX11046B引脚4连接CPLD引脚125，MAX11046B引脚5连接CPLD引脚124，MAX11046B引脚6连接CPLD引脚123，MAX11046B引脚7连接CPLD引脚122，MAX11046B的引脚8、引脚22和引脚59连接DGND，MAX11046B的引脚9、引脚21和引脚60外接+3.3V供电；MAX11046B引脚10连接CPLD引脚121，MAX11046B引脚11连接CPLD引脚120，MAX11046B引脚12连接CPLD引脚119，MAX11046B引脚13连接CPLD引脚118，MAX11046B引脚14连接CPLD引脚117，MAX11046B引脚15连接CPLD引脚114，MAX11046B引脚16连接CPLD引脚113，MAX11046B
引脚17连接CPLD引脚112，MAX11046B引脚18连接CPLD引脚140，MAX11046B引脚64连接CPLD引脚132；MAX11046B引脚25、引脚30、引脚44、引脚45、引脚51和引脚56接AGND；MAX11046B引脚20接电阻R9后接DGND；MAX11046B引脚19接CPLD引脚139；MAX11046B引脚61、引脚62、引脚63分别经电阻R2、R7、R8后接+3.3V；MAX11046B引脚23、引脚39、引脚49、引脚53、引脚58、引脚28、引脚38和引脚43接AGND；MAX11046B引脚41经电容C1后接AGND；MAX11046B引脚26、引脚55、引脚27、引脚47、引脚40、引脚48和引脚54接CPLD引脚144；MAX11046B引脚31、引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37和引脚50外接8组信号调理电路输入信号。4.根据权利要求1所述的磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，其特征在于，中央处理模块包括CPLD和核心板，CPLD用于完成数字信号的采集和存储，同时对采样电路模块进行控制；核心板用于产生3.3V的PWM波，经光耦TLP250隔离转换输出为12V的栅极驱动电压的PWM波形，直接驱动小功率开关管控制MOSEFT的开断。5.根据权利要求4所述的磁流变阻尼器用多通道电流控制装置，其特征在于，CPLD引脚2、引脚3接入核心板引脚55、引脚57；CPLD引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32接反馈信号线路；CPLD引脚18和引脚91分别接电阻R10和R11后接系统时钟；CPLD引脚38经电阻R25和LED灯D2负极后接电压+3.3V；CPLD引脚40、引脚41、引脚42、引脚43、引脚44、引脚45、引脚48、引脚49、引脚50、引脚51、引脚52、引脚53、引脚84、引脚85、引脚86、引脚87和引脚88产生PWM波输入核心板...

【专利技术属性】
技术研发人员：董龙雷，唐攀涛，韩祎，刘亚宁，刘建，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：