一種浮動碼頭的自動穩定控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子與電氣控制術領域，具體涉及一種浮動碼頭的自動穩定控制系統。
【背景技術】
[0002]浮動碼頭是一種可以隨水位高低上下浮動的碼頭，浮動碼頭廣泛運用于游艇碼頭、觀光平臺、通行(車)浮橋、施工浮標、輪渡碼頭、水上休閑平臺、水上舞廳、舞臺、泳池、海上浴場和工程建設等配套設施，浮動碼頭有較高的承載力，筒體平穩、耐久，每平方米的承載力可達325kg以上，又因浮動碼頭可隨水位起落而自動升降，依靠浮力漂浮在水面上，當水面波動的時候，浮動碼頭也跟隨波動，這樣上面的人員也會跟著波動、晃動或抖動，以及更不利于在浮動碼頭上開展各種各樣的活動，給浮動碼頭上面的人員帶來了安全隱患。
【發明內容】
[0003]本發明的目的為解決現有技術的上述問題，提供了一種當水面波動的時候，浮動碼頭也能保存水平，不會隨著水面的波動而波動的浮動碼頭的自動穩定控制系統，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0004]一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:包括設置浮動碼頭兩端的第一氣囊和第二氣囊，以及設置在浮動碼頭底部的姿態傳感器，以及設置在浮動碼頭外的控制電路，所述控制電路包括第一氣泵、第二氣泵、左氣泵驅動控制器、右驅動控制器、通信接口電路、DSP處理器和ARM處理器，所述ARM處理器通過左氣泵驅動控制器與第一氣泵進行連接后對第一氣囊進行充氣控制，所述ARM處理器通過右氣泵驅動控制器與第二氣泵進行連接后對第二氣囊進行充氣控制，所述姿態傳感器通過通信接口電路與DSP處理器連接。
[0005]優選地，所述DSP處理器通過比例運算放大器與ARM處理器連接，所述比例運算放大器采用OPA211運算放大器。
[0006]優選地，所述DSP處理器還通過微分運算放大器與ARM處理器連接，所述微分運算放大器采用LM49710運算放大器。
[0007]優選地，所述DSP處理器還通過積分運算放大器與ARM處理器連接，所述積分運算放大器AD8656運算放大器。
[0008]優選地，所述姿態傳感器MPU6050傳感器，所述通信接口電路采用VK3366接口器件。
[0009]優選地，所述ARM處理器采用STM32F103ZET6器件，DSP處理器采用TMS32010DSP器件。
[0010]優選地，所述右氣泵驅動控制器和左氣泵驅動控制器都采用具有PWM驅動能力的SG3525控制芯片。
[0011]優選地，還包括太陽能電池組件和自動穩壓器，所述太陽能電池組件吸收的光能轉化為電能后，再通過自動穩壓器給控制電路進行供電，所述自動穩壓器為LM2576ADJ器件。
[0012]綜上所述，本發明由于采用了以上技術方案，本發明具有如下技術優勢:本發明通過測量浮動碼頭三個方向的移動情況，并對浮動碼頭進行有效地調整，防止浮動碼頭晃動和波動，保持了穩定性，有利于人們在浮動碼頭表面上開展各種各樣的活動，本發明的自動穩定系統結構簡單，容易實現。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發明實例或現有技術中的技術方案，下面將對實施實例或現有技術描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創造性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本發明一種浮動碼頭的自動穩定控制系統的原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本發明實例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0016]如圖1所示，一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，包括設置浮動碼頭兩端的第一氣囊和第二氣囊，以及設置在浮動碼頭底部的姿態傳感器，以及設置在浮動碼頭外的控制電路，所述控制電路包括第一氣泵、第二氣泵、左氣泵驅動控制器、右驅動控制器、通信接口電路、DSP處理器和ARM處理器，所述ARM處理器通過左氣泵驅動控制器與第一氣泵進行連接后對第一氣囊進行充氣控制，所述ARM處理器通過右氣泵驅動控制器與第二氣泵進行連接后對第二氣囊進行充氣控制，所述姿態傳感器通過通信接口電路與DSP處理器連接，本發明明中，還包括太陽能電池組件和自動穩壓器，所述太陽能電池組件吸收的光能轉化為電能后，再通過自動穩壓器給控制電路進行供電，所述自動穩壓器為LM2576ADJ器件。
[0017]當水面波動的時候，浮動碼頭也跟隨水面波動，在本發明中，此時，采用姿態傳感器MPU6050傳感器測量浮動碼頭三個方向(X方向、Y方向和Z方向)的軸向角速度，再通信接口電路采用VK3366接口器件的I2C總線，將MPU6050傳感器測量浮動碼頭三個方向的軸向角速度數據送入DSP處理器計算處理，取得姿態角，
[0018]如圖1所示，在本發明實施例中，所述DSP處理器通過比例運算放大器與ARM處理器連接，所述比例運算放大器采用OPA211運算放大器；所述DSP處理器還通過微分運算放大器與ARM處理器連接，所述微分運算放大器采用LM49710運算放大器；所述DSP處理器還通過積分運算放大器與ARM處理器連接，所述積分運算放大器AD8656運算放大器，通過DSP處理器計算處理獲取的姿態角分別通過OPA211運算放大器、LM49710運算放大器和AD8656運算放大器進行運算處理，再經過ARM處理器結合這三個運算放大器運算的值計算并輸出合適的反饋控制信號，對左氣泵驅動控制器和右氣泵驅動控制器進行控制，使左氣泵驅動控制器啟動控制第一氣泵的工作狀態，對第一氣囊進行充氣，或右氣泵驅動控制器啟動控制第二氣泵的工作狀態，對第二氣囊進行充氣，氣囊在充氣過程中，使浮動碼頭得以平衡和有效地調整，達到了自動穩定的效果。
[0019]本發明實施例中，所述左氣泵驅動控制器和右氣泵驅動控制器都采用具有PWM驅動能力的SG3525控制芯片，所述ARM處理器采用STM32F103ZET6器件，所述DSP處理器采用 TMS32010DSP 器件。
[0020]以上所述僅為發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:包括設置浮動碼頭兩端的第一氣囊和第二氣囊，以及設置在浮動碼頭底部的姿態傳感器，以及設置在浮動碼頭外的控制電路，所述控制電路包括第一氣泵、第二氣泵、左氣泵驅動控制器、右驅動控制器、通信接口電路、DSP處理器和ARM處理器，所述ARM處理器通過左氣泵驅動控制器與第一氣泵進行連接后對第一氣囊進行充氣控制，所述ARM處理器通過右氣泵驅動控制器與第二氣泵進行連接后對第二氣囊進行充氣控制，所述姿態傳感器通過通信接口電路與DSP處理器連接。2.根據權利要求1所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:所述DSP處理器通過比例運算放大器與ARM處理器連接，所述比例運算放大器采用0PA211運算放大器。3.根據權利要求1所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:所述DSP處理器還通過微分運算放大器與ARM處理器連接，所述微分運算放大器采用LM49710運算放大器。4.根據權利要求1所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:所述DSP處理器還通過積分運算放大器與ARM處理器連接，所述積分運算放大器AD8656運算放大器。5.根據權利要求1所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:所述姿態傳感器MPU6050傳感器，所述通信接口電路采用VK3366接口器件。6.根據權利要求1?4任意一項權利要求所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:所述ARM處理器采用STM32F103ZET6器件，DSP處理器采用TMS3201DSP器件。7.根據權利要求1所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:所述右氣泵驅動控制器和左氣泵驅動控制器都采用具有PWM驅動能力的SG3525控制芯片。8.根據權利要求1所述的一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，其特征在于:還包括太陽能電池組件和自動穩壓器，所述太陽能電池組件吸收的光能轉化為電能后，再通過自動穩壓器給控制電路進行供電，所述自動穩壓器為LM2576ADJ器件。
【專利摘要】本發明屬于電子與電氣控制術領域，具體涉及一種浮動碼頭的自動穩定控制系統，包括設置浮動碼頭兩端的第一氣囊和第二氣囊，以及設置在浮動碼頭底部的姿態傳感器，以及設置在浮動碼頭外的控制電路，所述控制電路包括第一氣泵、第二氣泵、左氣泵驅動控制器、右驅動控制器、通信接口電路、DSP處理器和ARM處理器，所述ARM處理器通過左氣泵驅動控制器與第一氣泵進行連接后對第一氣囊進行充氣控制，所述ARM處理器通過右氣泵驅動控制器與第二氣泵進行連接后對第二氣囊進行充氣控制，所述姿態傳感器通過通信接口電路與DSP處理器連接，本發明結構簡單，且有效防止浮動碼頭晃動和波動，保持了穩定性。
【IPC分類】B63B35/44, G05D1/08
【公開號】CN104977937
【申請號】CN201510323826
【發明人】龍鄒, 韋祖旺
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月12日