本發(fā)明涉及自動測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在自動測試領(lǐng)域，十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等是自動測試系統(tǒng)重要的組成部分，而十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等的核心部件就是直流電機控制器，在自動測試系統(tǒng)中往往使用外部的直流電機控制器通過專用電纜連接信號以實現(xiàn)對其進行控制，使得自動測試系統(tǒng)的構(gòu)建繁瑣，由于電纜傳輸信號存在噪聲，也導(dǎo)致控制效果不佳。因此需要一種直流電機控制器，能夠集成到十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等內(nèi)部，實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)直接通過串行通訊指令直接控制十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等，從而降低自動測試系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜度，避免信號傳輸噪聲，提高控制精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決利用外部直流電機控制器控制十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等設(shè)備時，使得構(gòu)建自動測試系統(tǒng)繁瑣及控制精度低的問題。本發(fā)明提供了一種直流電機控制器。

一種直流電機控制器，該電機控制器集成在外部設(shè)備內(nèi)部，且所述電機控制器包括DSP控制器、第一隔離電路、多個驅(qū)動電路、第二隔離電路、多個觸發(fā)電路、電源電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、存儲電路、第三隔離電路、第三隔離電路和電平轉(zhuǎn)換電路；

電源電路，用于給第一隔離電路、驅(qū)動電路、第二隔離電路、觸發(fā)電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、存儲電路和第三隔離電路供電；

DSP控制器，用于與外部主控計算機進行通訊及根據(jù)接收的外設(shè)電機碼盤信號發(fā)出控制信號，對外設(shè)電機進行控制；

第一隔離電路，用于對DSP控制器與驅(qū)動電路間的控制信號進行光電隔離，

驅(qū)動電路，用于根據(jù)接收的控制信號對與其對應(yīng)的外設(shè)電機進行驅(qū)動；

第二隔離電路，用于對發(fā)送至DSP控制器的外設(shè)電機碼盤信號進行光電隔離；

觸發(fā)電路，用于對與其對應(yīng)的外設(shè)電機碼盤信號進行識別；

電壓轉(zhuǎn)換電路，用于對電源電路輸出的電壓進行轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換后的電壓用于給外設(shè)電機碼盤進行供電；

存儲電路，用于對外設(shè)電機控制參數(shù)進行存儲；

第三隔離電路，用于實現(xiàn)外部主控計算機與DSP控制器間的串行信號進行光電隔離，

電平轉(zhuǎn)換電路，用于實現(xiàn)RS422電平信號與TTL電平信號的相互轉(zhuǎn)換。

所述的DSP控制器內(nèi)部主程序包括初始化步驟、命令標識判別步驟、執(zhí)行命令步驟、返回執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)的步驟；

初始化步驟，用于實現(xiàn)DSP控制器的寄存器的配置，保證DSP控制器在設(shè)定模式下工作，以及DSP控制器內(nèi)程序變量的初始化；

命令標識判別步驟，用于實現(xiàn)對DSP控制器中，RS422中斷程序中標識的判別，判斷是否接收到外部主控計算機指令，判斷結(jié)果為否，則進行循環(huán)查詢等待，判斷結(jié)果為是，則進入執(zhí)行命令步驟；

執(zhí)行命令步驟，用于實現(xiàn)根據(jù)外部主控計算機設(shè)定電機控制參數(shù)、電機絕對正轉(zhuǎn)位置、電機絕對反轉(zhuǎn)位置、電機相對正傳位置、電機相對反轉(zhuǎn)位置、電機歸零、電機鎖和電機解鎖指令，執(zhí)行相應(yīng)的指令操作；

返回執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)的步驟，用于實現(xiàn)將各種命令執(zhí)行的正常或異常狀態(tài)，通過RS422接口傳送到外部主控計算機。

所述的RS422中斷程序包括用于實現(xiàn)對外部主控計算機發(fā)送的RS422數(shù)據(jù)讀取的步驟、數(shù)據(jù)完整判別的步驟、命令解析步驟和置命令標識步驟；

所述的RS422數(shù)據(jù)讀取的步驟，用于通過DSP控制器的串行接口，讀取外部主控計算機發(fā)送的RS422數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)完整判別的步驟，用于對接收到的RS422數(shù)據(jù)的完整性的進行判別，判斷結(jié)果為否，則繼續(xù)接收RS422數(shù)據(jù)，判斷結(jié)果為是，則識別數(shù)據(jù)幀的幀頭，然后從數(shù)據(jù)幀中解析出指令，根據(jù)解析出的指令確定參數(shù)個數(shù)；

置命令標識步驟，用于對每一幀RS422數(shù)據(jù)解析后，確定的指令和參數(shù)進行信息標識，使得主程序可查詢到此標識，并按照接收到的指令進行處理。

所述的DSP控制器中定時器中斷程序，用于以固定的控制周期對外設(shè)電機的當(dāng)前位置進行控制，且每個固定的控制周期內(nèi)對外設(shè)電機的當(dāng)前位置進行控制的具體過程包括如下步驟：

首先，判斷位置偏差是否小于500，所述的位置偏差為電機設(shè)定位置與電機當(dāng)前位置的偏差，

判斷結(jié)果為是，通過位置PID算法對外設(shè)電機的轉(zhuǎn)動位置進行控制，使位置偏差趨近于0，

判斷結(jié)果為否，通過速度PID算法對外設(shè)電機的轉(zhuǎn)動速度進行控制，使位置偏差趨近于0。

所述的DSP控制器內(nèi)的外部中斷程序，用于對外設(shè)電機的碼盤位置進行識別，且對外設(shè)電機的碼盤位置進行識別包括如下步驟：

讀取電平值的步驟，通過觸發(fā)電路對外設(shè)電機碼盤信號進行讀取，對讀取后的外設(shè)電機碼盤信號通過第二隔離電路進行光耦隔離，獲得電平值，其中，高電平為外設(shè)電機正轉(zhuǎn)，低電平為外設(shè)電機反轉(zhuǎn)；

判斷電平值是否為高的步驟，判斷結(jié)果為是，則外設(shè)電機正轉(zhuǎn)，每運動一個碼位，當(dāng)前碼盤位置加1；判斷結(jié)果為否，則外設(shè)電機反轉(zhuǎn)，當(dāng)前碼盤位置減1，根據(jù)當(dāng)前計數(shù)結(jié)果確定外設(shè)電機的碼盤位置，從而完成對外設(shè)電機的碼盤位置的識別。

本發(fā)明帶來的有益效果是，本發(fā)明所述的一種直流電機控制器集成在十字目標模擬器、轉(zhuǎn)臺等外部設(shè)備內(nèi)部，實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)直接通過串行通訊指令直接控制十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等外部設(shè)備內(nèi)部，從而降低自動測試系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜度，避免信號傳輸噪聲，提高控制精度。

本發(fā)明技術(shù)指標如下：

●最大輸出控制電流：3A；

●電機定位精度：±1碼位；

●驅(qū)動功率P＝80W；

應(yīng)用表明，本發(fā)明所述的一種直流電機控制器體積小，可直接集成到十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等外部設(shè)備的內(nèi)部，不需要電纜傳輸信號，外部計算機通過RS422接口直接實現(xiàn)對十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等的控制，提高了測試精度，測試精度提高了20％以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種直流電機控制器的原理示意圖；

圖2為DSP控制器內(nèi)部主程序流程圖。

圖3為RS422中斷程序流程圖。

圖4為定時器中斷程序流程圖。

圖5為外部中斷程序流程圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參見圖1說明本實施方式，本實施方式所述的一種直流電機控制器，該電機控制器集成在外部設(shè)備內(nèi)部，且所述電機控制器包括DSP控制器1、第一隔離電路2、多個驅(qū)動電路3、第二隔離電路4、多個觸發(fā)電路5、電源電路6、電壓轉(zhuǎn)換電路7、存儲電路8、第三隔離電路9、第三隔離電路9和電平轉(zhuǎn)換電路10；

電源電路6，用于給第一隔離電路2、驅(qū)動電路3、第二隔離電路4、觸發(fā)電路5、電壓轉(zhuǎn)換電路7、存儲電路8和第三隔離電路9供電；

DSP控制器1，用于與外部主控計算機進行通訊及根據(jù)接收的外設(shè)電機碼盤信號發(fā)出控制信號，對外設(shè)電機進行控制；

第一隔離電路2，用于對DSP控制器1與驅(qū)動電路3間的控制信號進行光電隔離，

驅(qū)動電路3，用于根據(jù)接收的控制信號對與其對應(yīng)的外設(shè)電機進行驅(qū)動；

第二隔離電路4，用于對發(fā)送至DSP控制器1的外設(shè)電機碼盤信號進行光電隔離；

觸發(fā)電路5，用于對與其對應(yīng)的外設(shè)電機碼盤信號進行識別；

電壓轉(zhuǎn)換電路7，用于對電源電路6輸出的電壓進行轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換后的電壓用于給外設(shè)電機碼盤進行供電；

存儲電路8，用于對外設(shè)電機控制參數(shù)進行存儲；

第三隔離電路9，用于實現(xiàn)外部主控計算機與DSP控制器1間的串行信號進行光電隔離，

電平轉(zhuǎn)換電路10，用于實現(xiàn)RS422電平信號與TTL電平信號的相互轉(zhuǎn)換。

本實施方式中，本發(fā)明所述的一種直流電機控制器集成在十字目標模擬器、轉(zhuǎn)臺等外部設(shè)備內(nèi)部，實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)直接通過串行通訊指令直接控制十字目標模擬器和轉(zhuǎn)臺等外部設(shè)備內(nèi)部，從而降低自動測試系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜度，避免信號傳輸噪聲，提高控制精度。

具體實施方式二：參見圖2說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一所述的一種直流電機控制器的區(qū)別在于，所述的DSP控制器1內(nèi)部主程序包括初始化步驟、命令標識判別步驟、執(zhí)行命令步驟、返回執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)的步驟；

初始化步驟，用于實現(xiàn)DSP控制器1的寄存器的配置，保證DSP控制器1在設(shè)定模式下工作，以及DSP控制器1內(nèi)程序變量的初始化；

命令標識判別步驟，用于實現(xiàn)對DSP控制器1中，RS422中斷程序中標識的判別，判斷是否接收到外部主控計算機指令，判斷結(jié)果為否，則進行循環(huán)查詢等待，判斷結(jié)果為是，則進入執(zhí)行命令步驟；

執(zhí)行命令步驟，用于實現(xiàn)根據(jù)外部主控計算機設(shè)定電機控制參數(shù)、電機絕對正轉(zhuǎn)位置、電機絕對反轉(zhuǎn)位置、電機相對正傳位置、電機相對反轉(zhuǎn)位置、電機歸零、電機鎖和電機解鎖指令，執(zhí)行相應(yīng)的指令操作；

返回執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)的步驟，用于實現(xiàn)將各種命令執(zhí)行的正常或異常狀態(tài)，通過RS422接口傳送到外部主控計算機。

具體實施方式三：參見圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式二所述的一種直流電機控制器的區(qū)別在于，所述的RS422中斷程序包括用于實現(xiàn)對外部主控計算機發(fā)送的RS422數(shù)據(jù)讀取的步驟、數(shù)據(jù)完整判別的步驟、命令解析步驟和置命令標識步驟；

所述的RS422數(shù)據(jù)讀取的步驟，用于通過DSP控制器1的串行接口，讀取外部主控計算機發(fā)送的RS422數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)完整判別的步驟，用于對接收到的RS422數(shù)據(jù)的完整性的進行判別，判斷結(jié)果為否，則繼續(xù)接收RS422數(shù)據(jù)，判斷結(jié)果為是，則識別數(shù)據(jù)幀的幀頭，然后從數(shù)據(jù)幀中解析出指令，根據(jù)解析出的指令確定參數(shù)個數(shù)；

置命令標識步驟，用于對每一幀RS422數(shù)據(jù)解析后，確定的指令和參數(shù)進行信息標識，使得主程序可查詢到此標識，并按照接收到的指令進行處理。

具體實施方式四：參見圖4說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二所述的一種直流電機控制器的區(qū)別在于，所述的DSP控制器1中定時器中斷程序，用于以固定的控制周期對外設(shè)電機的當(dāng)前位置進行控制，且每個固定的控制周期內(nèi)對外設(shè)電機的當(dāng)前位置進行控制的具體過程包括如下步驟：

首先，判斷位置偏差是否小于500，所述的位置偏差為電機設(shè)定位置與電機當(dāng)前位置的偏差，

判斷結(jié)果為是，通過位置PID算法對外設(shè)電機的轉(zhuǎn)動位置進行控制，使位置偏差趨近于0，

判斷結(jié)果為否，通過速度PID算法對外設(shè)電機的轉(zhuǎn)動速度進行控制，使位置偏差趨近于0。

本實施方式中，所述的偏差小于500，實現(xiàn)計算電機控制器對設(shè)定位置與電機當(dāng)前位置的偏差，根據(jù)偏差進行不同控制算法的操作。

所述的速度PID算法，實現(xiàn)由DSP程序?qū)崿F(xiàn)的標準PID算法，當(dāng)電機距離設(shè)定位置較遠時，對電機轉(zhuǎn)動速度進行控制。

所述的位置PID算法，實現(xiàn)由DSP程序?qū)崿F(xiàn)的標準PID算法，當(dāng)電機距離設(shè)定位置較近時，未避免超差，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)動位置的控制。

通過速度PID算法與位置PID算法，實現(xiàn)對電機雙閉環(huán)PID的控制。

具體實施方式五：參見圖5說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二所述的一種直流電機控制器的區(qū)別在于，所述的DSP控制器1內(nèi)的外部中斷程序，用于對外設(shè)電機的碼盤位置進行識別，且對外設(shè)電機的碼盤位置進行識別包括如下步驟：

讀取電平值的步驟，通過觸發(fā)電路5對外設(shè)電機碼盤信號進行讀取，對讀取后的外設(shè)電機碼盤信號通過第二隔離電路4進行光耦隔離，獲得電平值，其中，高電平為外設(shè)電機正轉(zhuǎn)，低電平為外設(shè)電機反轉(zhuǎn)；

判斷電平值是否為高的步驟，判斷結(jié)果為是，則外設(shè)電機正轉(zhuǎn)，每運動一個碼位，當(dāng)前碼盤位置加1；判斷結(jié)果為否，則外設(shè)電機反轉(zhuǎn)，當(dāng)前碼盤位置減1，根據(jù)當(dāng)前計數(shù)結(jié)果確定外設(shè)電機的碼盤位置，從而完成對外設(shè)電機的碼盤位置的識別。