基于LabVIEW和TMS320F2812的液压伺服控制系统的设计

　　随着试验机技术的进步，近年来国内外电子液压万能试验机发展了3种不同控制方式：电液伺服阀控制、采用具有速度控制器的压力阀控制和宽流量范围的比例阀控制。电液倒服控制技术作为现代微电予技术、计算机技术和液压技术的桥梁，已经成为现代控制技术的重要组成部分。采用电液伺服阀控制的电子液压万能试验机除了控制技术外，还采用高精度力与位移传感器的测量系统及计算机采集处理等技术，在功能上达到甚至超过了电子万能试验机，尤其是在大负荷液压万能试验机上具有更大的优势。因此，广泛应用于汽车构架的静载、动载和疲劳等材料的各种性能试验中。

　　本文在电液伺服控制技术的基础上，对基于LabVIEW和TMS320F2812的液压伺服控制系统进行了深入的研究，本系统利用图形化编程工具LabVIEW软件编写的上位机人机界面具有易于操作，便于维护等特点。系统采用数字信号处理器DSP中的TMS320F2812作为核心处理器的实时控制器，该控制器外扩了数据存储器和12位数模转换电路，达到了系统的精度要求。

　　2 液压伺服控制系统的组成

　　本文设计的电液伺服系统分为以高速数字处理器DSP为核心的集信号调理、数据采集、控制、转换等于一身的实时控制器和利用图形化编程工具LabVIEW软件编写的人机界面两大部分。该系统利用串行通信口将试验机的操作者通过人机界而发出的各种控制命令发送到实时控制器，实时控制器按命令完成一系列操作并将液压伺服系统的工作状态通过串行通信口送到PC机，并在PC机上的人机界面上显示。该系统如图1所示。

　　3 上位机人机界面软件设计

　　3.1 LabVIEW简介

　　上位机人机界面软件采用LabVIEW，他是实验室虚拟仪器集成环境(Laborator Virtual InstrumentEngineering Workbenth)的简称，LabVIEW采用G语言为其编程语言。G语言是一种适合应用于任何编程任务，具有扩展函数库的通用编程语言。和C语言等语言一样，G语言定义了数据模型、结构类型和模块调用语法规则等编程语言的基本要素，在功能完整性和应用灵活性上不逊色于任何高级语言。G语言与传统高级编程语言最大的差别在于编程方式，一般高级语言采用文本编程，而G语言采用图形化编程方式。

　　3.2 上位机人机界面功能介绍

　　上位机软件功能框图如图 2所示。

　　3.2.1 通信子模块

　　通信子模块包括信息的接收和数据的发送两部分。信息接收功能是指上位机通过串口接收由下位机反馈回来的命令信号、状态信号和反馈信号，供上位机显示和保存用。数据发送功能则是上位机通过串口以一定的协议发送帧信息，这些信息将包括所有对下位机的控制命令。