在電子萬(wàn)能試驗機測控系統中,基于ARM微處理器的主控制器作為試驗機測控系統的重要組成單元,其主要任務(wù)如下:
1. 測量參數的獲取。作為一個(gè)測控系統,只有獲取被控對象的運行狀況,才能根據具體的情況實(shí)現有效的控制。對于萬(wàn)能試驗機來(lái)說(shuō),需要測量的參數為試件的負荷量、變形量以及活動(dòng)橫梁的位移量。這些參數通過(guò)不同的傳感器傳送到主控制器的相關(guān)接口。主控制器獲取通過(guò)A/D轉換后的信號量以及數字脈沖輸入,完成試驗數據的采集。
2. 控制功能??刂剖请娮尤f(wàn)能試驗機主控制器主要的功能,試驗機所有的試驗都是通過(guò)活動(dòng)橫梁的升降來(lái)完成的,不同的試驗知識所需的試驗機附件不一樣。所以在對伺服電機的“數字控制”上,主控制器的輸出傳遞給伺服驅動(dòng)單元,電機的正轉或反轉帶動(dòng)活動(dòng)橫梁的升降。測控系統中檢測和控制是兩個(gè)緊密聯(lián)系的過(guò)程,在試驗時(shí)所有的動(dòng)作必須根據測量的數據來(lái)判斷選擇執行。對ARM主控制器而言,根據傳感器的測量信號,通過(guò)比較判斷調節控制器的輸出,其輸出的PWM控制信號經(jīng)伺服驅動(dòng)單元驅動(dòng)直流伺服電機,實(shí)現試驗過(guò)程的控制。
3. 通訊功能。主控制器的通訊功能主要涉及與上位PC機的通訊,通過(guò)RS232或USBN種方式與上位PC機進(jìn)行通訊,通訊功能要求及時(shí)、穩定可靠。萬(wàn)能試驗機主控制器需要完成數據采集、處理、控制、通訊等功能。傳統的單片機由于具有運算能力較弱、資源有限、功能單一等缺點(diǎn),往往無(wú)法滿(mǎn)足要求,并且如果使用單片機完成試驗機所要求的參數設置、信號調整及過(guò)程控制等功能,則系統設計將會(huì )較復雜,而且可靠性差、不易擴展。而使用嵌入式微處理器,則可以大大減少設計的困難。所以,目前國內外新型的機電設備控制器多采用16位和32位高性能的處理器,輔助以必要的外圍接口實(shí)現。 |