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CN104977937B - 一种浮动码头的自动稳定控制系统 - Google Patents

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CN104977937B
CN104977937B CN201510323826.6A CN201510323826A CN104977937B CN 104977937 B CN104977937 B CN 104977937B CN 201510323826 A CN201510323826 A CN 201510323826A CN 104977937 B CN104977937 B CN 104977937B
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China
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air pump
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control
pump drive
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龙邹
韦祖旺
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Haimen Huanghai Pioneer Park Services Co ltd
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HAIMEN HUANGHAI PIONEER PARK SERVICES Co Ltd
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Abstract

本发明属于电子与电气控制术领域，具体涉及一种浮动码头的自动稳定控制系统，包括设置浮动码头两端的第一气囊和第二气囊，以及设置在浮动码头底部的姿态传感器，以及设置在浮动码头外的控制电路，所述控制电路包括第一气泵、第二气泵、左气泵驱动控制器、右驱动控制器、通信接口电路、DSP处理器和ARM处理器，所述ARM处理器通过左气泵驱动控制器与第一气泵进行连接后对第一气囊进行充气控制，所述ARM处理器通过右气泵驱动控制器与第二气泵进行连接后对第二气囊进行充气控制，所述姿态传感器通过通信接口电路与DSP处理器连接，本发明结构简单，且有效防止浮动码头晃动和波动，保持了稳定性。

Description

一种浮动码头的自动稳定控制系统
技术领域
本发明属于电子与电气控制术领域，具体涉及一种浮动码头的自动稳定控制系统。
背景技术
浮动码头是一种可以随水位高低上下浮动的码头,浮动码头广泛运用于游艇码头、观光平台、通行(车)浮桥、施工浮标、轮渡码头、水上休闲平台、水上舞厅、舞台、泳池、海上浴场和工程建设等配套设施，浮动码头有较高的承载力，筒体平稳、耐久，每平方米的承载力可达325kg以上,又因浮动码头可随水位起落而自动升降，依靠浮力漂浮在水面上，当水面波动的时候，浮动码头也跟随波动，这样上面的人员也会跟着波动、晃动或抖动，以及更不利于在浮动码头上开展各种各样的活动，给浮动码头上面的人员带来了安全隐患。
发明内容
本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种当水面波动的时候，浮动码头也能保存水平，不会随着水面的波动而波动的浮动码头的自动稳定控制系统，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种浮动码头的自动稳定控制系统，其特征在于：包括设置浮动码头两端的第一气囊和第二气囊，以及设置在浮动码头底部的姿态传感器，以及设置在浮动码头外的控制电路，所述控制电路包括第一气泵、第二气泵、左气泵驱动控制器、右驱动控制器、通信接口电路、DSP处理器和ARM处理器，所述ARM处理器通过左气泵驱动控制器与第一气泵进行连接后对第一气囊进行充气控制，所述ARM处理器通过右气泵驱动控制器与第二气泵进行连接后对第二气囊进行充气控制，所述姿态传感器通过通信接口电路与DSP处理器连接。
优选地，所述DSP处理器通过比例运算放大器与ARM处理器连接，所述比例运算放大器采用OPA211运算放大器。
优选地，所述DSP处理器还通过微分运算放大器与ARM处理器连接，所述微分运算放大器采用LM49710运算放大器。
优选地，所述DSP处理器还通过积分运算放大器与ARM处理器连接，所述积分运算放大器AD8656运算放大器。
优选地，所述姿态传感器MPU6050传感器，所述通信接口电路采用VK3366接口器件。
优选地，所述ARM处理器采用STM32F103ZET6器件，DSP处理器采用TMS32010DSP器件。
优选地，所述右气泵驱动控制器和左气泵驱动控制器都采用具有PWM驱动能力的SG3525控制芯片。
优选地，还包括太阳能电池组件和自动稳压器，所述太阳能电池组件吸收的光能转化为电能后，再通过自动稳压器给控制电路进行供电，所述自动稳压器为LM2576ADJ器件。
综上所述，本发明由于采用了以上技术方案，本发明具有如下技术优势：本发明通过测量浮动码头三个方向的移动情况，并对浮动码头进行有效地调整，防止浮动码头晃动和波动，保持了稳定性，有利于人们在浮动码头表面上开展各种各样的活动，本发明的自动稳定系统结构简单，容易实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种浮动码头的自动稳定控制系统的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种浮动码头的自动稳定控制系统，包括设置浮动码头两端的第一气囊和第二气囊，以及设置在浮动码头底部的姿态传感器，以及设置在浮动码头外的控制电路，所述控制电路包括第一气泵、第二气泵、左气泵驱动控制器、右驱动控制器、通信接口电路、DSP处理器和ARM处理器，所述ARM处理器通过左气泵驱动控制器与第一气泵进行连接后对第一气囊进行充气控制，所述ARM处理器通过右气泵驱动控制器与第二气泵进行连接后对第二气囊进行充气控制，所述姿态传感器通过通信接口电路与DSP处理器连接，本发明明中，还包括太阳能电池组件和自动稳压器，所述太阳能电池组件吸收的光能转化为电能后，再通过自动稳压器给控制电路进行供电，所述自动稳压器为LM2576ADJ器件。
当水面波动的时候，浮动码头也跟随水面波动，在本发明中，此时，采用姿态传感器MPU6050传感器测量浮动码头三个方向(X方向、Y方向和Z方向)的轴向角速度，再通信接口电路采用VK3366接口器件的I2C总线，将MPU6050传感器测量浮动码头三个方向的轴向角速度数据送入DSP处理器计算处理，取得姿态角，
如图1所示，在本发明实施例中，所述DSP处理器通过比例运算放大器与ARM处理器连接，所述比例运算放大器采用OPA211运算放大器；所述DSP处理器还通过微分运算放大器与ARM处理器连接，所述微分运算放大器采用LM49710运算放大器；所述DSP处理器还通过积分运算放大器与ARM处理器连接，所述积分运算放大器AD8656运算放大器，通过DSP处理器计算处理获取的姿态角分别通过OPA211运算放大器、LM49710运算放大器和AD8656运算放大器进行运算处理，再经过ARM处理器结合这三个运算放大器运算的值计算并输出合适的反馈控制信号，对左气泵驱动控制器和右气泵驱动控制器进行控制，使左气泵驱动控制器启动控制第一气泵的工作状态，对第一气囊进行充气，或右气泵驱动控制器启动控制第二气泵的工作状态，对第二气囊进行充气，气囊在充气过程中，使浮动码头得以平衡和有效地调整，达到了自动稳定的效果。
本发明实施例中，所述左气泵驱动控制器和右气泵驱动控制器都采用具有PWM驱动能力的SG3525控制芯片，所述ARM处理器采用STM32F103ZET6器件，所述DSP处理器采用TMS32010DSP器件。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种浮动码头的自动稳定控制系统，其特征在于：包括设置浮动码头两端的第一气囊和第二气囊，以及设置在浮动码头底部的姿态传感器，以及设置在浮动码头外的控制电路，所述控制电路包括第一气泵、第二气泵、左气泵驱动控制器、右气泵驱动控制器、通信接口电路、DSP处理器和ARM处理器，所述ARM处理器通过左气泵驱动控制器与第一气泵进行连接后对第一气囊进行充气控制，所述ARM处理器通过右气泵驱动控制器与第二气泵进行连接后对第二气囊进行充气控制，所述姿态传感器通过通信接口电路与DSP处理器连接；
所述DSP处理器通过比例运算放大器与ARM处理器连接，所述比例运算放大器采用OPA211运算放大器，所述DSP处理器还通过微分运算放大器与ARM处理器连接，所述微分运算放大器采用LM49710运算放大器，所述DSP处理器还通过积分运算放大器与ARM处理器连接，所述积分运算放大器采用AD8656运算放大器，通过DSP处理器计算处理获取的姿态角分别通过OPA211运算放大器、LM49710运算放大器和AD8656运算放大器进行运算处理，再经过ARM处理器结合这三个运算放大器运算的值计算并输出合适的反馈控制信号，对左气泵驱动控制器和右气泵驱动控制器进行控制，使左气泵驱动控制器启动控制第一气泵的工作状态，对第一气囊进行充气，或右气泵驱动控制器启动控制第二气泵的工作状态，对第二气囊进行充气，气囊在充气过程中使浮动码头得以平衡和有效地调整，达到了自动稳定的效果；
所述姿态传感器MPU6050传感器，所述通信接口电路采用VK3366接口器件；所述ARM处理器采用STM32F103ZET6器件，DSP处理器采用TMS32010DSP器件；所述右气泵驱动控制器和左气泵驱动控制器都采用具有PWM驱动能力的SG3525控制芯片；还包括太阳能电池组件和自动稳压器，所述太阳能电池组件吸收的光能转化为电能后，再通过自动稳压器给控制电路进行供电，所述自动稳压器为LM2576ADJ器件。
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