基于dsp的變速箱控制系統的制作方法
【專利摘要】基于DSP的變速箱控制系統，它包括上位機、下位機和執(zhí)行部件；所述的上位機為一臺工業(yè)電腦，所述的下位機為DSP，所述的執(zhí)行部件包括DAC、電液伺服閥、ADC和轉速傳感器；所述的上位機通過CAN總線與下位機實現通信連接，所述的下位機通過數據總線與所述的DAC連接，所述的DAC通過數據線連接所述的電液伺服閥，所述的下位機通過數據線與所述的ADC連接，所述的ADC通過數據線連接所述的轉速傳感器，所述的轉速傳感器安裝于變速箱內的傳動軸處。該發(fā)明結構簡單、響應速度快、靈活好，能夠改善裝載機等工程機械的定軸式變速箱換檔的時間延遲及抖動性，提高變速控制系統可靠性和安全性，降低變速箱工作時的振動和噪聲。
【專利說明】基于DSP的變速箱控制系統
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變速箱控制系統，具體地說是基于DSP的變速箱控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術水平的飛速發(fā)展和社會的進步，人們在對汽車性能要求越來越高的同時，對工程機械等重型車輛的要求也隨之提高。由于工程機械使用環(huán)境比較惡劣，變速箱負載較大，擋位操縱沉重，從而加重駕駛員的疲勞強度。因此，發(fā)動機與變速箱之間的匹配就顯得十分重要，這也決定了裝載機整機的性能。
[0003]目前，國內的自動變速控制系統尚處于起步階段，變速控制作為裝載機的核心部件，在國內多年來由于受技術狀態(tài)及成本因素的影響，盡管已有多家公司意識到提升該技術的必要性，但是經過多年的研究，截止到目前都沒有達到自己的設計要求，變速箱控制基本上處于半自動變速控制狀態(tài)，不僅可靠性低，響應的速度慢，而且靈活性較差，不能根據用戶實際需求，實現變速行走功率控制的合理匹配。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供了基于DSP的變速箱控制系統，能夠有效解決現有的變速箱控制系統自動化程度低、響應速度慢、可靠性低、靈活性差的問題。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案:基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，包括上位機、下位機和執(zhí)行部件；所述的上位機為一臺工業(yè)電腦，所述的下位機為DSP,所述的執(zhí)行部件包括DAC、電液伺服閥、ADC和轉速傳感器；所述的上位機通過CAN總線與下位機實現通信連接，所述的下位機通過數據總線與所述的DAC連接，所述的DAC通過數據線連接所述的電液伺服閥，所述的下位機通過數據線與所述的ADC連接，所述的ADC通過數據線連接所述的轉速傳感器，所述的轉速傳感器安裝于變速箱內的傳動軸處。
[0006]進一步的,所述的DAC和電液伺服閥為多個,且DAC和電液伺服閥 對應連接，所述的多個DAC分別與下位機連接。
[0007]進一步的，所述的ADC和轉速傳感器為多個，且ADC和轉速傳感器一一對應連接，所述的多個ADC分別與下位機連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的工業(yè)電腦的型號為KPC-610F-GM45。
[0009]優(yōu)選的，所述的DSP是TI公司生產的32位浮點DSP控制器TMS320F28335。
[0010]優(yōu)選的，所述ADC是ADI公司生產的高精度模數轉化器AD7653。
[0011]優(yōu)選的，所述DAC是美信公司生產的高精度數模轉化器MAX547。
[0012]優(yōu)選的，所述的CAN總線采用獨立的CAN總線控制器MCP2510和CAN總線收發(fā)器TJA1050。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明結構簡單、響應速度快、靈活好，能夠改善裝載機等工程機械的定軸式變速箱換檔的時間延遲及抖動性，提高變速控制系統可靠性和安全性，降低變速箱工作時的振動和噪聲?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明最佳實施例的原理結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體五檔變速箱控制系統實施方式，并結合其附圖，對本方案進行闡述。
[0016]如圖1所示，該發(fā)明基于DSP的變速箱控制系統包括上位機、下位機和執(zhí)行部件，所述的上位機為一臺工業(yè)電腦，所述的下位機為DSP (數字信號處理器)，所述的執(zhí)行部件包括五個DAC (高精度數模轉換器)、五個電液伺服閥、五個ADC (高精度模數轉換器)和五個轉速傳感器；所述的上位機通過CAN總線與下位機實現通信連接，所述的下位機通過數據總線分別連接五個所述的DAC，五個所述的DAC通過數據線連接五個所述的電液伺服閥，五個所述的電液伺服閥分別直接作用于變速箱的五個檔位；所述的下位機通過數據線分別與五個所述的ADC連接，五個所述的ADC通過數據線分別連接五個所述的轉速傳感器，五個所述的轉速傳感器分別安裝于變速箱內的5級傳動軸處。
[0017]優(yōu)選的，所述的工業(yè)電腦的型號為KPC-610F-GM45，用來負責各種接口通信與人機交互、數據存儲與發(fā)送。
[0018]優(yōu)選的，所述的DSP模塊是TI公司生產的32位浮點DSP控制器TMS320F28335，主要負責各外設的控制，數據處理以及與工業(yè)電腦平臺間的數據交互。
[0019]優(yōu)選的，所述ADC是ADI公司生產的高精度模數轉化器AD7653，用于將轉速傳感器采集到的模擬信號轉化為數字信號。
[0020]優(yōu)選的，所述DAC是美信公司生產的高精度數模轉化器MAX547。用于將DSP發(fā)出的數字信號轉換的模擬信號控制電液伺服閥。
[0021]優(yōu)選的，所述的CAN總線采用獨立的CAN總線控制器MCP2510和CAN總線收發(fā)器TJA1050，用于實現工業(yè)電腦與DSP之間的通信。
[0022]其工作過程如下:
(1)上位機讀取控制程序；
(2)DSP將數據初始化等待工業(yè)電腦指令；
(3)DSP接受指令，根據指令向對應的電液伺服閥發(fā)送指令脈沖；
(4)對應的電液伺服閥接受脈沖指令，啟動工作，控制變速箱換擋；
(5)變速箱完成換擋的同時，其工作狀態(tài)信息由轉速傳感器采集；
(6)變速箱啟動工作后，工業(yè)電腦啟動測量功能，對DSP發(fā)出測量指令；
(7)DSP接受到工業(yè)電腦命令后，通過轉速傳感器啟動測量功能對各級傳動軸工作狀態(tài)進行在線檢測，并反饋給工業(yè)電腦，從而實現對變速箱工作狀態(tài)實時進行自動檢測，實現變速箱工作的主動控制。
[0023]以上所述只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，包括上位機、下位機和執(zhí)行部件；所述的上位機為一臺工業(yè)電腦，所述的下位機為DSP，所述的執(zhí)行部件包括DAC、電液伺服閥、ADC和轉速傳感器；所述的上位機通過CAN總線與下位機實現通信連接，所述的下位機通過數據總線與所述的DAC連接，所述的DAC通過數據線連接所述的電液伺服閥，所述的下位機通過數據線與所述的ADC連接，所述的ADC通過數據線連接所述的轉速傳感器，所述的轉速傳感器安裝于變速箱內的傳動軸處。
2.根據權利要求1所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述的DAC和電液伺服閥為多個，且DAC和電液伺服閥一一對應連接，所述的多個DAC分別與下位機連接。
3.根據權利要求1或2所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述的ADC和轉速傳感器為多個，且ADC和轉速傳感器一一對應連接，所述的多個ADC分別與下位機連接。
4.根據權利要求3所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述的工業(yè)電腦的型號為 KPC-610F-GM45。
5.根據權利要求3所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述的DSP是TI公司生產的32位浮點DSP控制器TMS320F28335。
6.根據權利要求3所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述ADC是ADI公司生產的高精度模數轉化器AD7653。
7.根據權利要求3所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述DAC是美信公司生產的高精度數模轉化器MAX547。
8.根據權利要求3所述的基于DSP的變速箱控制系統，其特征在于，所述的CAN總線采用獨立的CAN總線控制器MCP2510和CAN總線收發(fā)器TJA1050。
【文檔編號】F16H61/02GK103644294SQ201310690759
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2013年12月17日
【發(fā)明者】田娜, 崔煥勇, 鄧永紅, 劉太冉, 李玉欽, 王海燕, 夏婷 申請人:濟南大學