專利名稱：粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粘性液體調速離合器用控制器，特別是一種粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器。
背景技術：
液體粘性傳動是70年代中期發(fā)展起來的一種新型流體傳動形式，它利用存在于主、從動件之間的油膜剪切作用力來傳遞動力，也稱為油膜剪切傳動，是流體傳動技術發(fā)展中的重要領域。
液體粘性調速離合器，亦稱奧米伽離合器，它利用液體粘性和油膜剪切作用實現(xiàn)轉矩的傳遞，并通過改變摩擦副之間的距離實現(xiàn)無級調速功能。廣泛地應用于需要無級調速的各種場合，如在重載的工況下，實行“軟啟動”，即可控制地逐步克服整個系統(tǒng)的慣性而平穩(wěn)地啟動以達到能夠大幅度減輕傳動系統(tǒng)本身所受到的啟動沖擊，延長關鍵零部件的使用壽命，同時還能大大縮短電動機啟動電流的沖擊時間，減小對電動機的熱沖擊負荷及對電網(wǎng)的影響，從而節(jié)約電能并延長電動機的工作壽命。實現(xiàn)調速控制的核心部件是控制器，控制器性能的改進與完善對提高設備的性能起著至關重要的作用。我國從90年代開始研發(fā)該類設備。北京理工大學采用電子技術完成了電子式轉速反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其主要特征是建立在模擬控制電路的硬件系統(tǒng)之上，運用PID算法得以實現(xiàn)。煤炭總院太原分院采用工業(yè)微機控制與STD總線技術來實現(xiàn)液體粘性調速離合器的調速。以上作用的控制器都是建立在模擬電子技術上的，其控制原理均采用模擬控制技術，其控制器體積大，控制功能單一，不易調節(jié)。與其不同，這里我們應用數(shù)字化技術，采用單片機與可編程邏輯器件集合，運用模糊控制算法實現(xiàn)對離合器實現(xiàn)數(shù)字式調速控制。其具有界面清晰，人機對話方便；數(shù)據(jù)設置靈活，可以發(fā)展成自適應系統(tǒng)；對環(huán)境抗干擾能力強，無溫漂、零漂等模擬電路無法克服的缺陷；可以采用多種算法，并靈活實現(xiàn)；元器件少，可以提高產品可靠性；利于二次開發(fā)等特點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器，應用數(shù)字化技術，采用單片機與可編程邏輯器件集合，運用模糊控制算法實現(xiàn)對離合器數(shù)字式調速控制。
為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案一種粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器，包括一個接受調速離合器被動軸和主動軸速度檢測的信號輸入而輸出控制信號經(jīng)電流放大器至電液比例閥，去控制粘性液體調速離合器的控制器，其特征在于所述的控制器是一個速度控制調節(jié)器外接三個模擬輸入接口、兩路分別為6位和8位的數(shù)字接口、以及兩路脈沖接口和用于通訊的RS485接口，還有外接一個鍵盤輸入和一個顯示屏；所述的速度調節(jié)器用于進行數(shù)據(jù)變換和控制運算；兩個脈沖接口中的一個接口用于輸入從調速離合器被動軸檢測到的速度信號，而另一個接口用于輸入從離合器主動軸檢測到的速度信號，采用光電旋轉編碼器測量速度。
上述的速度控制調節(jié)器采用AT90S8535單片機與復雜可編程邏輯器件門陣列CPLD為核心的控制電路，采用模糊技術的控制算法，采用光電旋轉編碼器測量速度輸入，采用PWM輸出控制。
上述的速度控制調節(jié)器由AT90S8535單片機、EPM8127 SLC84-10(84)門陣列、MAX488、AD7888AR模數(shù)轉換器的入口外接模擬輸入接口而出口接AT90S8535單片機，MAX488的入口外接通訊的RS485接口而出口接AT90S8535單片機，單片機亦外接6位輸入模塊，AT90S8535單片機與EPM7128門陣列相連，單片機和門陣列同鍵盤模塊和顯示模塊相連，EPM7128門陣列外接PWM輸出模塊、8位輸出模塊和編碼器輸入接口。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和優(yōu)點本發(fā)明采用單片機與可編程邏輯器件集合，運用模糊算法實現(xiàn)對調速離合器數(shù)字式調速控制。具有界面清晰，人機對話方便；數(shù)據(jù)設置靈活，可以發(fā)展成自適應系統(tǒng)；對環(huán)境抗干擾能力，無溫漂、零漂等模擬電路無法克服的缺陷；可以采用多種算法，亦靈活實現(xiàn)；元器件少，可以提高產品可靠性；利于二次開發(fā)等特點。


圖1是本發(fā)明的控制器連接框圖。
圖2是圖1中速度控制調節(jié)器的原理框圖。
圖3是圖2所示速度控制調節(jié)器的原理圖。
圖4是模糊控制算法流程圖。
圖5是軟件總體結構圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例結合附圖詳述如下參見圖1，本粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器包含有一個接受調速離合器被動軸和主動軸速度檢測的信號輸入而輸出控制信號經(jīng)電流放大器至電液比例閥，去控制粘性液體調速離合器的控制器15，其特征在于所述的控制器1是一個速度控制調節(jié)器2外接三個模擬輸入接口5、6、7、兩路分別為6位和8位的數(shù)字接口8、9、以及兩路脈沖接口10、11和用于通訊的RS485接口12，還有外接一個鍵盤輸入3和一個顯示屏4；所述的速度調節(jié)器2用于進行數(shù)據(jù)變換和控制運算；兩個脈沖接口10、11中的一個接口10用于輸入從離合器被動軸檢測到的速度信號，而另一個接口11用于輸入從離合器主動軸檢測到的速度信號，采用光電旋轉編碼器測量速度。上述的速度控制調節(jié)器2以單片機18與復雜可編程邏輯器件門陣列17為核心的控制電路，采用模糊技術的控制算法，光電旋轉編碼器測量速度輸入和PWM輸出控制。參見圖2和圖3，所述的速度控制調節(jié)器2由AT90S8535單片機18、EPM8127 SLC84-10(84)門陣列17、MAX48819、AD7888AR模數(shù)轉換器14的入口外接模擬輸入接口5、6、7而出口接AT90S8535單片機18，MAX48819的入口外接通訊的RS485接口12而出口接AT90S8535單片機18，單片機18亦外接6位輸入模塊8，AT90S8535單片機18與EPM7128門陣列17相連，單片機18和門陣列17同鍵盤模塊15和顯示模塊16相連，EPM7128門陣列17外接PWM輸出模塊13、8位輸出模塊9和編碼器輸入接口11。
圖2給出了速度調節(jié)器的原理圖，模擬輸入(電壓)經(jīng)模數(shù)轉換進入單片機；通訊接口經(jīng)MAX488芯片將數(shù)據(jù)導入單片機；另外有6位數(shù)字輸入接口可以直接與單片機相連；主、被動軸的轉速檢測通過編碼器直接與門陣列的輸入A口相連；門陣列提供8位數(shù)據(jù)輸出，PWM輸出。速度調節(jié)器主要有6個部件組成，鍵盤模塊、顯示模塊、單片機、門陣列、模數(shù)轉換器和MAX488組成。
本控制器就是利用A口作為地址/數(shù)據(jù)復用口。通過片選信號的選擇，當液晶顯示模塊片選信號有效時，將數(shù)據(jù)作為控制字送到液晶顯示模塊的控制寄存器中寄存并顯示。當主、被動軸編碼器計數(shù)器(在門陣列內)片選信號分別有效時，顯示數(shù)據(jù)就是主、被動軸編碼器的信息。當PWM功能鎖存器片選信號有效時，則該數(shù)據(jù)就是12位PWM數(shù)據(jù)。B口作為鍵盤8行×5列矩陣掃描中的5列數(shù)據(jù)輸入。當PA0～PA7以一定周期掃描輸出低電平信號時，若沒有按鍵按下，B口的低5位PB0～PB4讀到的信號均為高電平，若有一鍵按下，PB0～PB4相應的位信號就為低電平。通過查找此時PA0～PA7哪一位為低，就可通過查表方式查到對應的鍵。這樣，由A口的低8位PA0～PA7和B口的低5位PB0～PB4就形成一個鍵碼，每一個鍵碼對應一個按鍵。B口還可作為特殊功能口使用，其高三位PB5(MOSI)、PB6(MISO)和PB7(SCK)組成一個同步串行接口SPI(Serial Port Interface)，實現(xiàn)串行的模數(shù)轉換數(shù)據(jù)轉送。C口的低5位PC0～PC4和A口的低八位可以組成13位數(shù)據(jù)，當被動軸編碼器計數(shù)器(在門陣列CPLD中)片選信號有效時，就可以讀取被動軸編碼器13位計數(shù)器的數(shù)值；當主動軸編碼器計數(shù)器(在門陣列CPLD中)片選信號有效時，就可以讀取主動軸編碼器13位計數(shù)器的數(shù)值；當PWM功能鎖存器片選信號有效時，就可以對12位PWM的數(shù)據(jù)寄存器置數(shù)。C口的高3位PC5～PC7根據(jù)在門陣列CPLD中的譯碼電路，輸出6路片選信號被動軸編碼器計數(shù)器片選信號；主動軸編碼器計數(shù)器片選信號；PWM功能鎖存器片選信號；標準輸出口鎖存器片選信號；液晶顯示模塊片選信號和模數(shù)轉換器AD7888片選信號。D口的高6位(PD2～PD7)用于讀取外部標準光偶接口信號(IN0～IN5)，根據(jù)接口信號的不同，判斷并作為條件控制程序的不同流向。比如PD2(IN0)就可以定義為外部啟動信號，當對應該路輸入通道的光偶導通時，PD2(IN0)為低，單片機讀取該信號后就啟動運轉程序；同樣，PD3(IN1)就可以定義為外部停止信號，當對應該路輸入通道的光偶導通時，PD3(IN1)為低，單片機讀取該信號后就停止或中斷運轉程序，并等待外部啟動信號或面板上的啟動按鍵按下。依此類推，PD2～PD7(IN0～IN5)可以根據(jù)用戶需求，靈活定義為不同的含義。
圖3清晰的表達了控制器的硬件結構及原理。速度控制調節(jié)器是由單片機(AT90S8535)、模數(shù)轉換芯片AD7888、門陣列(EPM7128S)、PWM輸出模塊等組成。鍵盤輸入是通過按鍵電路實現(xiàn)的。按鍵電路模塊與單片機通過單片機的A口PA0-PA7，B口的PB0-PB4連接進行數(shù)據(jù)通訊。顯示電路模塊與單片機A口的PA0-PA7相連完成顯示功能。圖1中的模擬輸入1-3模塊與AD7888相連將外界輸入的模擬信號(包括溫度輸入在內，最多為8路)，片選后，通過串行通訊和單片機進行數(shù)據(jù)交換。RS485接口，與單片機D口的PD0-PD1連接，允許主機和上位機進行通訊。圖1中的脈沖接口1，2就是編碼器測速模塊與門陣列的6、8、5、4連接，經(jīng)門陣列運算后與單片機交換。單片機D口的PD2-PD7預留為一個6位數(shù)字輸入接口。門陣列還連接一些外圍的輔助電路以及一個8位數(shù)字輸出接口，可以用作拓展輸出用。
圖4，根據(jù)模糊控制算法，首先設置誤差E、誤差變化EC以及控制量U的論域，循環(huán)中斷采樣后開始計算E(k)、EC(k)。先對誤差E(k)進行計算，判斷其是否大于零，如果的確大于零，進一步判斷其是否在論域范圍之內(小于XE)，如超出論域則以XE進行賦值，若沒有超出論域范圍，則計算出其對應的模糊論域；若E(k)小于零，亦同樣判斷是否超出論域，如若超出，賦值-XE，沒有則計算出其對應的模糊論域。接下來對誤差變化EC(k)進行計算，其流程與計算E(k)的流程相似，這里不再復述。對E(k)以及EC(k)模糊計算完畢后，根據(jù)計算結果查詢模糊控制表，得到模糊控制量U(k)，反模糊化后直接輸出控制。
根據(jù)圖5，可清晰看出控制器的操作流程。給控制器通電后，自動進入初始化階段，然后顯示器開始工作，根據(jù)初始化，顯示的初始輸出速度為零，等待操作者解除鍵盤鎖定后(顯示由“！”符號變?yōu)椤?？?，輸入設定速度，確認后(顯示由“？”符號變?yōu)椤埃　?，設定速度被轉換成十六進制，控制器開始進行模糊運算，PWM輸出控制量。然后循環(huán)計算、顯示輸出速度，掃描鍵盤檢查是否有新的輸入，若沒有則繼續(xù)進行循環(huán)控制。其中，如對設定的速度沒有確認，即始終顯示“？”，則控制器跳過輸出程序環(huán)節(jié)，不對外輸出控制量。
下面給予進一步詳細說明一、控制硬件設計1、AVR單片機AT90S8515AT90S8515是一款基于AVR RISC的低功耗的8位單片機，執(zhí)行一條指令僅需一個時鐘周期內。AT90S8515具有1MIPS/MHz的性能、8K字節(jié)FLASH、512字節(jié)EEPROM、512字節(jié)SRAM、32個通用I/O口、32個通用工作寄存器、具有比較模式的靈活定時器/計數(shù)器、內外中斷源、可編程的UART、可編程的看門狗定時器、SPI口以及三種可通過軟件選擇的節(jié)電模式。
2、門陣列EPM7128S本控制器采用ALTER公司EPM7128S，84個引腳。可用門數(shù)2500門，內部可用資源128個宏單元，16個宏單元構成一組，稱為邏輯陣列塊(LAB)。每個宏單元有一個可編程的與/固定的或陣列和一個具有獨立可編程時鐘、時鐘使能、清除和預置功能的可配置的寄存器。要構建復雜的邏輯功能，每個宏單元可以通過共享的擴展器和高速并行擴展器乘積項來擴充，每個宏單元可實現(xiàn)多達32個乘積項。EPM7128S還具有在系統(tǒng)可編程功能(ISP)，內藏邊沿掃描測試電路(JATG結構)，不僅可以用于測試器件的好壞，還可以串行在線下載(ISP)擦寫，即可直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作，方便產品升級，尤其是SMD封裝，更利于產品微型化。
本控制器中需要利用可編程邏輯電路實現(xiàn)的功能有主從電機的速度檢測，即將編碼器的脈沖信號通過倍頻、鑒相轉化為8位或12位的數(shù)據(jù)，由單片機定時中斷讀??；11位輸出信號鎖存；以及片選控制；譯碼；PWM生成都可由此芯片完成。采用門陣列設計電路，不僅可以大大減少元器件數(shù)量，使產品成本降低，而且還能大大加快產品開發(fā)速度，減少樣機的制作成本及周期。
為了實現(xiàn)對轉速的實時控制，提高系統(tǒng)的整體性能，降低對單片機實時數(shù)據(jù)采集運算的要求，由門陣列CPLD對兩路脈沖分別進行倍頻、鑒相和加減計數(shù)，單片機只需在每次定時中斷控制程序中通過總線讀取數(shù)值(位置值)即可，通過簡單的除法運算和當量轉換，即可得到與轉動軸對應的轉速，這樣就大大減少了單片機的工作量，降低了在器件選擇過程中對單片機性能指標的要求。
在實際使用過程中，為了使用戶能了解在控制過程中的一些狀態(tài)，并可根據(jù)狀態(tài)的不同來控制外部設備的運行或停止。因此，在硬件結構設計中預留了11個輸出信號，其中八個作為通用的輸出由光藕隔離輸出，另外三個作為專用的控制信號用于以后的功能擴展。這11位輸出信號由單片機通過數(shù)據(jù)總線送出并鎖存，鎖存功能由門陣列CPLD完成。
LED顯示控制由另外兩位數(shù)據(jù)總線控制，亦由門陣列CPLD鎖存輸出，主要用于顯示系統(tǒng)程序的運行狀態(tài)，即系統(tǒng)就緒(READY)、系統(tǒng)運行(RUN)、系統(tǒng)故障(ERROR)。另外還有一個指示燈用于指示控制電源(POWER)，勿需由單片機控制。
門陣列CPLD可完成六個片選信號，分別為對主動軸編碼器脈沖信號的數(shù)據(jù)讀取、對被動軸編碼器脈沖信號的數(shù)據(jù)讀取、對應PWM脈寬的數(shù)字寫入、數(shù)字量輸出口的鎖存片選、液晶顯示器的片選以及數(shù)模轉換器的讀寫片選。
PWM，即脈寬調制功能是通過調整一個脈沖中占空比的大小，改變脈沖信號輸出的有效值，其突出優(yōu)點是即能提高控制精度，又能縮短控制時間，從而較好的解決控制精度和控制時間之間的矛盾，所以PWM控制方式被廣泛的用于自動控制系統(tǒng)中。在實際應用系統(tǒng)中，通過PWM可以實現(xiàn)對開關型執(zhí)行機構近似模擬量的控制，故在帶有馬達，電磁閥等類似執(zhí)行機構的控制系統(tǒng)中獲得了極為廣泛的應用。
而應用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷崿F(xiàn)的一種寬可調的PWM發(fā)生器，具有周期和死區(qū)時間任意可調等特點，性能優(yōu)異、控制靈活和可靠性高等特點。
3、液晶顯示控制電路基于成本及方便性考慮，該控制器選用16×4的點陣式液晶顯示模塊。在運行過程中，用于顯示各種監(jiān)測參數(shù)、程序運行情況、以及報警發(fā)生時所對應的報警內容；在參數(shù)、程序輸入時，可以顯示按鍵輸入值、輸入位置以及對應的輸入內容或對象；在調試時還可監(jiān)視輸入、輸出端口的狀態(tài)。單片機與液晶顯示模塊采用并行接口，除8位數(shù)據(jù)總線外，還包括片選信號CS、寄存器選擇信號RS，由于只對模塊進行寫操作，所以將模塊的讀寫控制信號強制為低。CS信號亦由單片機輸出端口PC5～PC7譯碼形成，RS信號直接由PC0控制。
4、鍵盤掃描電路本系統(tǒng)按鍵共有38個，包括數(shù)字鍵、功能鍵和菜單選擇鍵。為了節(jié)約單片機的接口資源，由5行8列組成矩陣，采用掃描方式判斷按鍵的位置。5行由單片機的PB0～PB4構成，8列即為單片機的數(shù)據(jù)總線PD0～PD7?？上扔蓡纹瑱C定時輸出全低(PD0～PD7全0)，讀取PB0～PB4的值，判斷有否按鍵輸入，若有則轉入按鍵判斷子程序，通過掃描讀取鍵值。
二、連接說明圖1中各處信號處的連接說明見表1所示表1連接說明

三、控制軟件設計總體結構(圖4)共有十一個功能模塊組成，它們是初始化模塊、液晶顯示模塊、輸出速度計算模塊、輸出速度轉換模塊、輸出速度顯示模塊、鍵盤掃描模塊、設定速度輸入模塊、設定速度轉換模塊、模糊控制運算模塊、PWM控制輸出模塊、讀取編碼器數(shù)值模塊。
人機對話主要是通過鍵盤和液晶顯示來實現(xiàn)的，通過鍵盤輸入設定速度值、解除鎖定；液晶顯示器顯示系統(tǒng)狀態(tài)、輸出速度以及輸入速度。
各功能模塊分別為1、初始化控制器供電后，單片機開始工作，程序自動加載。系統(tǒng)正常工作之前，對調用的內部寄存器進行定義，確定鍵盤值查詢表、模糊控制輸出查詢表的起始位置。設置輸入、輸出速度的顯示初值和計算初值為0。
2、液晶顯示液晶顯示有兩屏畫面，第一屏畫面顯示歡迎信息，第二屏畫面顯示各項參數(shù)。
首先設置顯示器的功能模式，其驅動電路提供兩種顯示模式(1)、兩行、5×10點陣模式；(2)、四行、5×7點陣模式。我們選擇第二種顯示模式后，再逐一輸入字符的數(shù)據(jù)以顯示。
3、輸出速度計算系統(tǒng)每16ms自動讀取編碼器數(shù)值后，與上次存儲的數(shù)值進行相減獲得轉動過的脈沖數(shù)，然后按照時間以及每圈總共的脈沖數(shù)計算獲得每分鐘的轉速，上述運算都為十六進制結果。
4、輸出速度轉換將上一步的計算結果轉換成BCD碼。
5、輸出速度顯示根據(jù)BCD碼查找對應的顯示代碼，按照個、十、百、千位逐一顯示。
6、鍵盤掃描在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，通過兩個端口PA、PB就可以構成5×8＝40個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了近三倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成48鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一個鍵。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。
矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要復雜一些，識別也要復雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識別過程如下A、判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。
B、判斷閉合鍵所在的位置在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。
另外，由于機械開關動作時有抖動，所以需要在程序中加一個軟件去抖動程序，它的工作原理如下當單片機檢測到有按鍵被按下后立即執(zhí)行一個10毫秒的延時程序，然后再在檢測該引腳是否仍然為閉合狀態(tài)？如果仍然為閉合說明確認該鍵被按下立即執(zhí)行相應的處理程序，否則可能是干擾，丟棄這次檢測結果。
7、鎖定鍵解除判斷鎖定鍵是否解除，如果沒有則忽視鍵盤動作，不能更改已定速度值。若解除鎖定則可以進行輸入操作。
8、設定速度輸入移動光標分別至個十百千位，輸入0～9之間的數(shù)值，默認單位為轉/分。如果其中的一位被忽視而沒有輸入，系統(tǒng)自動賦0值。
9、設定速度確認根據(jù)屏幕提示，當確認鍵動作后顯示“！”表示設定成功，若是“？”則系統(tǒng)不予接受。
10、模糊控制運算在完成速度設定之后，接下來進入模糊控制運算模塊。附算法流程圖(圖六)。
11、PWM控制輸出通過模糊控制模塊，運算后獲取PWM控制二進制數(shù)值，送給可編程邏輯器件門陣列CPLD，經(jīng)由外圍電路轉換成電壓值。
12、讀取編碼器數(shù)值系統(tǒng)定時器每16ms發(fā)出中斷指令，讀取編碼器的數(shù)值M1，與上一次的讀數(shù)M0相減，計算得出在這段時間內轉過的角度即可換算成轉動速度。保存新的讀數(shù)M1替代上一次的讀數(shù)M0，如此往復循環(huán)，監(jiān)測輸出的轉速。
權利要求
1.一種粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器，包括一個接受調速離合器被動軸和主動軸速度檢測的信號輸入而輸出控制信號經(jīng)電流放大器至電液比例閥，去控制粘性液體調速離合器的控制器(15)，其特征在于所述的控制器(1)是一個速度控制調節(jié)器(2)外接三個模擬輸入接口(5、6、7)、兩路分別為6位和8位的數(shù)字接口(8、9)、以及兩路脈沖接口(10、11)和用于通訊的RS485接口(12)，還有外接一個鍵盤輸入(3)和一個顯示屏(4)；所述的速度調節(jié)器(2)用于進行數(shù)據(jù)變換和控制運算；兩個脈沖接口(10、11)中的一個接口(10)用于輸入從調速離合器被動軸檢測到的速度信號，而另一個接口(11)用于輸入從離合器主動軸檢測到的速度信號，采用光電旋轉編碼器測量速度。
2.根據(jù)權利要求1所述的粘性液體調速離合器用數(shù)字式模擬控制器，其特征在于所述的速度控制調節(jié)器(2)采用AT90S8535單片機(18)與復雜可編程邏輯器件門陣列CPLD(17)為核心的控制電路，采用模糊技術的控制算法，采用光電旋轉編碼器測量速度輸入，采用PWM輸出控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的粘性液體調速離合器用數(shù)字式模擬控制器，其特征在于所述的速度控制調節(jié)器(2)由AT90S8535單片機(18)、EPM8127SLC84-10(84)門陣列(17)、MAX488(19)、AD7888AR模數(shù)轉換器(14)的入口外接模擬輸入接口(5、6、7)而出口接AT90S8535單片機(18)，MAX488(19)的入口外接通訊的RS485接口(12)而出口接AT90S8535單片機(18)，單片機(18)亦外接6位輸入模塊(8)，AT90S8535單片機(18)與EPM7128門陣列(17)相連，單片機(18)和門陣列(17)同鍵盤模塊(15)和顯示模塊(16)相連，EPM7128門陣列(17)外接PWM輸出模塊(13)、8位輸出模塊(9)和編碼器輸入接口(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粘性液體調速離合器用數(shù)字式模糊控制器。它包括一個接受調速離合器被動軸和主動軸速度檢測的信號輸入而輸出控制信號經(jīng)電流放大器至電液比例閥，去控制粘性液體調速離合器的控制器，所述的控制器是一個速度控制調節(jié)器外接三個模擬輸入接口、兩路分別為6位和8位的數(shù)字接口、以及兩路脈沖接口和用于通訊的RS485接口，還有外接一個鍵盤輸入和一個顯示屏；所述的速度調節(jié)器用于進行數(shù)據(jù)變換和控制運算；兩個脈沖接口中的一個接口用于輸入從調速離合器被動軸檢測到的速度信號，而另一個接口用于輸入從調速離合器主動軸檢測到的速度信號，采用光電旋轉編碼器測量速度。本控制器具有界面清晰，人機對話方便；數(shù)據(jù)設置靈活，可以發(fā)展成自適應系統(tǒng)；對環(huán)境抗干擾能力強，無溫漂、零漂等模擬電路無法克服的缺陷；可以采用多種算法，并靈活實現(xiàn)；元器件少，可以提高產品可靠性；利于二次開發(fā)等特點。
文檔編號G05D13/36GK1728031SQ20051002727
公開日2006年2月1日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權日2005年6月29日
發(fā)明者洪躍, 金士良, 陳忠, 劉謹 申請人:上海大學