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一種用于臂車底盤的控制器的制作方法

文檔序號:29687939發布日期:2022-04-14 22:44來源:國知局
一種用于臂車底盤的控制器的制作方法

1.本實用新型涉及機械曲臂車、直臂車領域,特別涉及一種用于臂車底盤的控制器。


背景技術:

2.長久以來,臂車使用環境惡劣、技術復雜、以及整機控制系統配套一致性差等原因,導致我國國產的臂車控制器產品技術仍然落后,目前產品不成熟。目前國內的臂車底盤控制器主要依賴于歐洲和美國的產品,嚴重依賴于進口;傳統的臂車,基本都是在工業產品開發的基礎上實現了臂車的基本功能,不能滿足非道路車的惡劣環境;由于臂車動作的時間較長,需要不斷調節比例閥的輸出,以保證穩定的速度;并要求實施調整工作平臺起升和下降閥,以保證平臺的水平;國內廠家在此控制方面多有不足,很難保證機器的平穩運行。
3.臂車主要有發動機和鋰電池兩種動力源,在發動機為動力源的臂車控制器里,對控制器的要求更好,國內設計者選用12v系統的芯片、工業級的芯片居多,導致控制器故障率偏高。


技術實現要素:

4.本實用新型的目的是提供功能全面、可靠性好、抗干擾能力強的一種用于臂車底盤的控制器。
5.本實用新型的目的是這樣實現的:一種用于臂車底盤的控制器,包括主殼體、透氣塞、蓋板、控制板,所述主殼體上設置有透氣塞,所述控制板包括有插件貼片和電路板,所述接插件貼片焊接在模塊化設計的電路板上面,所述蓋板通過安裝螺栓與主殼體連接;所述控制板內包括mcu模塊、低壓電源模塊、數字信號處理模塊、頻率信號處理模塊、模擬信號處理模塊、電源輸出模塊、存儲模塊、pwm輸出及電流閉環模塊、數字輸出模塊、can通訊接口模塊及電路保護模塊;所述數字信號處理模塊、頻率信號處理模塊、模擬信號處理模塊輸出端與mcu模塊單向電性連接;所述mcu模塊與存儲模塊、can通訊接口模塊雙向電性連接;所述mcu模塊與pwm輸出及電流閉環模塊形成閉環電性連接;所述mcu模塊與數字輸出模塊單向電性連接;所述電源輸出模塊與傳感器模塊單向電性連接。
6.優選的,所述mcu模塊選用型號為nxp的32位單片機spc563x。
7.優選的,所述can模塊內部兼容canopen總線協議并集成有ccp通訊協議。
8.優選的,所述低壓電源模塊為開關電源和低壓差線性穩壓器相互結合。
9.優選的,所述電路保護模塊具有電源反接、抗沖擊保護、過壓保護、甩負荷保護、短路保護的功能。
10.優選的,所述模擬信號處理模塊兼容電流型傳感器和電壓型傳感器。
11.優選的,所述傳感器模塊兼容磁電式傳感器和霍爾式傳感器,實時采集轉速信號。
12.優選的,所述mcu模塊給出目標電流值后與采樣回來的電流做差值,調制出新的pwm模塊占空比,以形成恒定電流來驅動電磁閥工作實現自動的電流閉環。
13.優選的,所述mcu模塊分別控制r1、r2的導通,實現多個不同的can總線終端電阻。
14.優選的,所述電磁閥包括回轉比例閥、行走-前進閥、行走-后退閥、伸縮比例閥、變幅比例閥、轉臺右回轉輸出閥、轉臺左回轉輸出閥、行走高速閥、主臂下降輸出閥、主臂上升輸出閥、平臺右回轉閥、平臺左回轉閥、平臺上升調平閥、平臺下降調平閥兼容比例閥。
15.與現有技術相比,本實用新型的有益之處在于:
16.1、采用標準can總線通訊,cnaopen協議,實現底盤控制器和平臺控制器遠距離的信號傳輸;
17.2、比例閥驅動具有自動電流閉環控制功能,實現在長時間、長距離運動過程的自動閉環控制;給出目標電流值后控制器硬件可以實現自動的電流閉環功能;
18.3、采用模塊化設計思路、車規級的芯片等級,充分考慮各個硬件模塊的短路、過載保護,具有硬件智能保護功能;并實時診斷各驅動信號、輸出信號。
附圖說明
19.圖1為本實用新型的結構正面示意圖。
20.圖2為本實用新型的結構背面示意圖。
21.圖3為本實用新型的立體結構示意圖。
22.圖4為本實用新型控制板的結構示意圖。
23.圖5為本實用新型mcu模塊實現自動電流閉環功能的流程示意圖。
24.圖6為本實用新型mcu模塊實現can總線終端電阻的流程示意圖。
25.其中,1主殼體,2透氣塞,3蓋板,4控制板。
具體實施方式
26.為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
27.如圖1-2所示,一種用于臂車底盤的控制器,包括主殼體1、透氣塞2、蓋板3、控制板4,主殼體1上設置有透氣塞2,控制板4包括有插件貼片和電路板,接插件貼片焊接在模塊化設計的電路板上面,蓋板3通過安裝螺栓與主殼體1連接;控制板4內包括mcu模塊、低壓電源模塊、數字信號處理模塊、頻率信號處理模塊、模擬信號處理模塊、電源輸出模塊、存儲模塊、pwm輸出及電流閉環模塊、數字輸出模塊、can通訊接口模塊及電路保護模塊;數字信號處理模塊、頻率信號處理模塊、模擬信號處理模塊輸出端與mcu模塊單向電性連接;mcu模塊與存儲模塊、can通訊接口模塊雙向電性連接;mcu模塊與pwm輸出及電流閉環模塊形成閉環電性連接;mcu模塊與數字輸出模塊單向電性連接;電源輸出模塊與傳感器模塊單向電性連接。
28.上述mcu模塊選用型號為nxp的32位單片機spc563x,為片上flash 1.5m,片上ram 96k,最高頻率可以到80m;該單片機為車規級powertrain用途mcu,產品穩定可靠,廣泛用于發動機控制。
29.上述can模塊內部兼容canopen總線協議并集成有ccp通訊協議,能實現與上位機的標定、診斷、數據及程序的更新。
30.上低壓電源模塊為開關電源和低壓差線性穩壓器相互結合。
31.上述電路保護模塊具有電源反接、抗沖擊保護、過壓保護、甩負荷保護、短路保護的功能。
32.上述模擬信號處理模塊兼容電流型傳感器和電壓型傳感器。
33.上述傳感器模塊兼容磁電式傳感器和霍爾式傳感器,實時采集轉速信號。
34.上述mcu模塊給出目標電流值后與采樣回來的電流做差值,調制出新的pwm模塊占空比,以形成恒定電流來驅動電磁閥工作實現自動的電流閉環。
35.上述mcu模塊分別控制r1、r2的導通,實現多個不同的can總線終端電阻,能適應不同系統和發動機ecu。
36.上述電磁閥包括回轉比例閥、行走-前進閥、行走-后退閥、伸縮比例閥、變幅比例閥、轉臺右回轉輸出閥、轉臺左回轉輸出閥、行走高速閥、主臂下降輸出閥、主臂上升輸出閥、平臺右回轉閥、平臺左回轉閥、平臺上升調平閥、平臺下降調平閥兼容比例閥,比例閥驅動具有自動電流閉環控制功能,實現在長時間、長距離運動過程的自動閉環控制;給出目標電流值后控制器硬件可以實現自動的電流閉環功能。
37.本實用新型實現電磁閥驅動電路自動電流閉環的功能,解決電磁閥長時間運行時由于發熱引起的內阻變化、電流變化、閥開度變化及速度變化,保證長時間運行是的速度;另外設計can總線終端電阻可標定,適配發動機、動力電池等多種can總線網絡;采用模塊化設計思路、車規級的芯片等級,充分考慮各個硬件模塊的短路、過載保護,具有硬件智能保護功能;并實時診斷各驅動信號、輸出信號。
38.本實用新型并不局限于上述實施例,在本實用新型公開的技術方案的基礎上,本領域的技術人員根據所公開的技術內容,不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形,這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內。
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