系统软件框图如图8-13所示。系统软件的核心是主监控程序,对键盘和通信进行监控,判断控制方式是手动控制、远程控制还是正常控制,读取键盘输入的指令和信息,以及监控红外遥控所选择的功能。位置存储模块将当前的位置存放在存储器中,防止意外断电时位置丢失,造成定位失败,另外在重新上电后可以及时读出当前位置,继续进行定位;人机接口主要是键盘和红外遥控,用于信息的显示、功能的选择;中断模块主要包括定时中断,负责刷新液晶和监控键盘;算法模块实现全部的控制、定位以及检测算法,包括控制模块、力矩检测模块、磁链计算模块和定位模块。
图8-13 基于矢量控制的电动执行器系统软件框图(www.xing528.com)
整个系统的工作过程是:确定机械模块中阀门的开位和关位所对应的执行器位置脉冲信息,所述阀门的开位和关位的位置脉冲信息作为执行器的最大目标位置信息存入存储器,并分别对应4mA以及20mA的标准输入电流;给定的位置信号,即4~20mA之间的电流信号被外部AD采样,送入DSP,代表这两个最大目标位置之间的位置,并换算成目标脉冲值;DSP通过位置采样来读取电动执行器当前位置的脉冲值,并根据目标脉冲值和当前脉冲值的差值自动生成一条缓开缓闭的定位曲线,再起动电动机进行跟踪定位,实现阀门的起动、停止动作;电动机在运行中会实时采集母线电压和相电流信息,由磁链估计模块进行磁链和速度的计算,并进行电流闭环、磁链闭环和速度闭环的计算;同时,根据磁链估计模块计算执行器的输出力矩,将当前位置、速度、力矩的信息显示在液晶显示单元上;红外通信可以使用户不接触地选择执行器的功能和进行设置;键盘用来手动输入信息;断电时需要用户手动将执行器调整到位,手轮传感器可以监测用户的动作;温度传感器用来监测电动机温度,实现执行器的保护功能。
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