針對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)閥門控制系統(tǒng)可嵌入性差的問題,設(shè)計(jì)了一種基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)化、多通道、開度型閥門嵌入式控制系統(tǒng)。其中,上位機(jī)主要用于下達(dá)各閥門開度等控制指令并同時(shí)監(jiān)測其工作狀態(tài),而下位機(jī)采用雙MCU架構(gòu),主MCU用于控制各閥門的開度大小,從MCU負(fù)責(zé)采集開度反饋電流以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。下位機(jī)采用了模糊PID算法進(jìn)行控制參數(shù)的動(dòng)態(tài)整定,可滿足閥門在不同工況下的控制精度要求,并通過OLED屏顯示各通道閥門的實(shí)際開度值。實(shí)驗(yàn)表明,該控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,能實(shí)現(xiàn)對(duì)多通道開度閥的精準(zhǔn)控制,控制精度在0.6%以內(nèi),并支持遠(yuǎn)程上位機(jī)控制和現(xiàn)地控制等多種工作模式。 

【文章來源】：機(jī)械與電子. 2020,38(09)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

下位機(jī)閥門控制器的硬件組成如圖2所示。該控制器采用雙MCU架構(gòu),通過主、從MCU的合理分工,有效保障了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性及其控制精度。其中,主控制器采用STM32F105VCT6芯片,主要負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行CAN通信、閥門開度的閉環(huán)控制,以及對(duì)應(yīng)開關(guān)量輸入/輸出的管理;從控制器采用STM32F103RCT6, 主要負(fù)責(zé)閥門實(shí)際開度反饋電流信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和OLED屏幕的顯示。另外,邏輯控制芯片主要用于系統(tǒng)中相關(guān)開關(guān)量的I/O管理,主要涉及到:不同工作模式下的開/關(guān)閥輸出信號(hào)、閥門狀態(tài)反饋輸入信號(hào),通過撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)的閥門延時(shí)操作設(shè)置或故障模擬設(shè)置、閥門控制器ID地址及CAN通信波特率設(shè)置等。

開度閥使用4～20 mA電流作為開度控制信號(hào),其輸出電路如圖3所示。此電路使用了TI公司的XTR111(U3)芯片,該芯片僅需在其VIN引腳輸入0～3 V的電壓,就能線性輸出0～20 mA電流。本文使用主控制器內(nèi)置的DAC直接輸出0～3 V電壓信號(hào),經(jīng)過上述轉(zhuǎn)換電路后得到輸出范圍為0～20 mA的電流信號(hào)。在保障閥門開度控制電流段4～20 mA的基礎(chǔ)上,可利用0～4 mA段進(jìn)行控制電路故障的判斷。2.2 電流采集電路

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]CAN網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)連接故障分析及診斷的研究[D]. 張雷鳴.浙江大學(xué) 2019

碩士論文
[1]模糊自整定PID控制器的研究及應(yīng)用[D]. 程啟建.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[2]新能源汽車CAN通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 賀強(qiáng).遼寧大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3058440