一种高精度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度控制系统，涉及控制系统技术领域，包括数据采集模组、多路处理模组和控制模组，数据采集模组包括多个第一模拟采集模块和多个数字采集模块，控制模组包括第一驱动模块和第二驱动模块，多路处理模组包括转换模块和多个反馈调理模块，多个反馈调理模块分别电性连接多个第一模拟采集模块，反馈调理模块电性连接第二驱动模块。本发明专利技术具有多路采集且精度高的优点。路采集且精度高的优点。路采集且精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度控制系统


[0001]本专利技术涉及控制系统
，具体涉及一种高精度控制系统。

技术介绍

[0002]在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制闭环，通过采用数字计算机建立起自动化控制以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统，在对控制终端下发控制指令过程中，总是需要对各种信号进行收集和处理，根据处理结果对控制终端进行用于完成不同目的的控制指令，这需要保证最初采集数据具有极高精度，才能让整个控制过程及时可靠地完成，而目前对于多通道集群控制过程中，对控制过程中的信号采集精度不够，采集数据传输量大导致对数据处理不及时，容易影响整个控制系统的精确作业。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种高精度控制系统。
[0004]一种高精度控制系统，包括数据采集模组、多路处理模组和控制模组，所述数据采集模组包括多个第一模拟采集模块和多个数字采集模块，所述控制模组包括第一驱动模块和第二驱动模块；其中，所述多路处理模组包括转换模块和多个反馈调理模块，多个所述反馈调理模块分别电性连接多个所述第一模拟采集模块，所述反馈调理模块电性连接所述第二驱动模块；所述第一模拟采集模块用于采集处于静态下的预设控制终端的第一综合模拟信号，所述反馈调理模块用于对第一综合模拟信号进行筛选处理并生成第一数字信号，所述第一驱动模块用于根据第一数字信号控制预设控制终端进行作业并形成作业结果，所述数字采集模块用于采集作业结果的第二数字信号，所述转换模块用于根据第一数字信号和第二数字信号得到第一差值数字信号，所述第二驱动模块用于根据第一差值数字信号调节反馈调理模块运行状态。整个高精度控制系统通过数据采集模组、多路处理模组和控制模组组成，主要数据传输方向为数据采集模组采集第一综合模拟信号，多路处理模组根据第一综合模拟信号生成第一数字信号，控制模组根据第一数字信号控制预设控制终端并形成作业结果，其中，多个第一模拟采集模块分别与多个反馈调理模块电性连接，使每个第一模拟采集模块采集到的第一综合模拟信号在进行数模转化过程中得到筛选处理，不仅使整个数据采集过程实现多路和多通道，还能筛除不需要和预设范围外的信号并生成预设范围内的第一数字信号，提高数据采集精度；进一步地，当预设控制终端进行作业并形成作业结果后，由能够直接生成数字信号的数字采集模块对作业结果进行数据采集，并直接生成第二数字信号，转换模块根据第一数字信号和第二数字信号得到第一差值数字信号，由控制模组的第二驱动模块对第一差值数字信号进行分析，可以直接检验第一数字信号的采集可靠性和精度，当判定存在较大误差，直接对反馈调理模块的运行状态进行调整，从而进一步完善筛选处理并生成第一数字信号的规则，提高最终第一数字信号的精度，从而提高控制过程精度。
[0005]优选地，反馈调理模块包括阻抗匹配单元、放大与衰减单元和频率滤除单元；其中，所述阻抗匹配单元用于使第一数字信号的工作状态为预设功率输出；所述放大与衰减单元用于对第一综合模拟信号进行预设范围的放大或衰减，以使第一数字信号在预设电压范围内；所述频率滤除单元用于滤除所述反馈调理模块中引入的预设频率噪声并得到预设频率范围内的第一数字信号。在测量时有些信号不能完全符合采样范围，为使数据采集结果能达到指标所要求的精度，需对输入的第一综合模拟信号进行一定范围的放大或衰减，使得第一数字信号在预设电压范围内；模拟信号在阻抗匹配单元、放大与衰减单元的处理过程中，会有一定频率的噪声引入，需通过频率滤除单元滤除其中噪声。
[0006]优选地，阻抗匹配单元包括电性连接所述第二驱动模块并且大小可调的负载阻抗，所述第二驱动模块还用于调节负载阻抗，以使负载阻抗与第一综合模拟信号的输入阻抗匹配。阻抗匹配单元是指负载阻抗与输入阻抗互相适配，使得输出的第一电信号的工作状态为预设功率范围输出，过高或过低的输入阻抗均会影响信号测量的准确性。
[0007]优选地，放大与衰减单元包括电性连接所述第二驱动模块的增益控制器，所述第二驱动模块还用于选择对应增益控制器的增益倍数，以使第一综合模拟信号在预设范围内进行放大或衰减。优选地，增益倍数可以为0.125、0.25、0.5、1、2、4、8、16、32、64或128。
[0008]优选地，增益控制器包括多个处于不同高度的引脚。根据需要将相应的引脚拉高或置低来选
[0009]择增益倍数。
[0010]优选地，频率滤除单元包括电性连接所述第二驱动模块的电阻噪声部和运放噪声部，所述第二驱动模块还用于调节电阻噪声部和运放噪声部，以改变引入的噪声的预设频率。第一综合模拟信号经过阻抗匹配单元和放大与衰减单元之后，噪声不断累积，使得某些高频或低频噪声夹杂在信号中，将导致数据采集精度下降。
[0011]优选地，电阻噪声部包括阻值、温度、电压和电阻材质。电阻噪声部的噪声由于温度升高，导体中的导电流子不规则的热运动而产生。
[0012]优选地，运放噪声部包括热噪声、散粒噪声和闪烁噪声。运放噪声部经过放大与衰减单元积的噪声。
[0013]优选地，反馈调理模块还包括电流电压转换单元。在不同采集模块中，一些会生成电流信号，一些会生成电压信号，需要将这些多路电压信号和电流信号相互转换。
[0014]优选地，数据采集模组还包括多个第二模拟采集模块，所述第二模拟采集模块用于采集处于动态下的预设控制终端的第二综合模拟信号，所述反馈调理模块还用于对第二综合模拟信号进行降噪处理并生成第三数字信号，所述第一驱动模块用于根据第三数字信号控制预设控制终端进行作业并形成作业结果，所述转换模块用于根据第一数字信号和第三数字信号得到第二差值数字信号，所述第二驱动模块用于根据第二差值数字信号调节反馈调理模块运行状态。整个第一模拟采集模块是在静态下采集预设控制终端的第一综合模拟信号，而第二模拟采集模块是在动态下采集预设控制终端的第二综合模拟信号，并通过相同作业流程，使反馈调理模块分别对第一综合模拟信号和第二综合模拟信号进行处理，并最终由第二驱动模块对分别连接第一模拟采集模块和第二模拟采集模块的反馈调理模块的运行状态进行调节，进一步提高了数据采集精度，从而进一步提高控制过程的精度。
[0015]本专利技术的有益效果体现在：
[0016]本专利技术中，整个高精度控制系统通过数据采集模组、多路处理模组和控制模组组成，主要数据传输方向为数据采集模组采集第一综合模拟信号，多路处理模组根据第一综合模拟信号生成第一数字信号，控制模组根据第一数字信号控制预设控制终端并形成作业结果，其中，多个第一模拟采集模块分别与多个反馈调理模块电性连接，使每个第一模拟采集模块采集到的第一综合模拟信号在进行数模转化过程中得到筛选处理，不仅使整个数据采集过程实现多路和多通道，还能筛除不需要和预设范围外的信号并生成预设范围内的第一数字信号，提高数据采集精度；进一步地，当预设控制终端进行作业并形成作业结果后，由能够直接生成数字信号的数字采集模块对作业结果进行数据采集，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度控制系统，其特征在于，包括数据采集模组、多路处理模组和控制模组，所述数据采集模组包括多个第一模拟采集模块和多个数字采集模块，所述控制模组包括第一驱动模块和第二驱动模块；其中，所述多路处理模组包括转换模块和多个反馈调理模块，多个所述反馈调理模块分别电性连接多个所述第一模拟采集模块，所述反馈调理模块电性连接所述第二驱动模块；所述第一模拟采集模块用于采集处于静态下的预设控制终端的第一综合模拟信号，所述反馈调理模块用于对第一综合模拟信号进行筛选处理并生成第一数字信号，所述第一驱动模块用于根据第一数字信号控制预设控制终端进行作业并形成作业结果，所述数字采集模块用于采集作业结果的第二数字信号，所述转换模块用于根据第一数字信号和第二数字信号得到第一差值数字信号，所述第二驱动模块用于根据第一差值数字信号调节反馈调理模块运行状态。2.根据权利要求1所述的高精度控制系统，其特征在于，所述反馈调理模块包括阻抗匹配单元、放大与衰减单元和频率滤除单元；其中，所述阻抗匹配单元用于使第一数字信号的工作状态为预设功率输出；所述放大与衰减单元用于对第一综合模拟信号进行预设范围的放大或衰减，以使第一数字信号在预设电压范围内；所述频率滤除单元用于滤除所述反馈调理模块中引入的预设频率噪声并得到预设频率范围内的第一数字信号。3.根据权利要求2所述的高精度控制系统，其特征在于，所述阻抗匹配单元包括电性连接所述第二驱动模块并且大小可调的负载阻抗，所述第二驱动模块还用于调节负载阻抗，以使负载阻抗与第一综合模拟信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪文雅，
申请(专利权)人：科威纳工业自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：