基于双CPU结构的采煤机泵、马达多传感器融合与控制系统
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第 ３１卷第 ４期
煤 炭 学 报
Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．４
２００６年 ８月
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＡＣＯＡＬＳＯＣＩＥＴＹ
Ａｕｇ． ２００６
文章编号：０２５３－９９９３（２００６）０４－０５２９－０６
基于双 ＣＰＵ结构的采煤机泵、马达
多传感器融合与控制系统
黄祯祥
１
，周 书
１
，胡斌梁
２
（１湘潭大学 职业技术学院，湖南 湘潭 ４１１０００；２湖南科技大学 机电工程学院，湖南 湘潭 ４１１２０１）
摘 要：设计了基于 ＡＤ
μ
Ｃ８１２和 ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的双 ＣＰＵ结构的多传感器融合与控制系统，介绍
了该系统的体系机构、硬件配置、接口电路、工作原理和工作流程，实现了传感器信息融合的高
速高精度采集、复杂算法的大数据量实时计算以及模拟与开关量并有的多控制通道等功能．系统
硬件结构简单．该系统作为采煤机泵、马达综合试验台的子系统，用于泵、马达性能试验．应用
表明，该系统具有很好的可靠性和实时性．
关键词：采煤机；泵；马达；多传感器融合；控制系统
中图分类号：ＴＭ１３７５１ 文献标识码：
Ａ
收稿日期：２００５
－
１０
－
２０
作者简介：黄祯祥 （１９７０－），男，湖南新邵人，副教授，硕士．Ｔｅｌ：１３１０７１２５３０８，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｚｘ０７１２＠ｖｉｐ１６３ｃｏｍ
Ｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｆｕｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｐｕｍｐ＆ ｍｏｔｏｒｏｆ
ｓｈｅａｒｅｒｂａｓｅｄｏｎｄｕａｌＣＰＵｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ＨＵＡＮＧＺｈｅｎｘｉａｎｇ
１
，ＺＨＯＵＳｈｕ
１
，ＨＵＢｉｎｌｉａｎｇ
２
（１ＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ ４１１０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ
＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｆｕｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｉｔｈａｄｕａｌＣＰＵｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎＡＤ
μ
Ｃ８１２
ａｎｄＴＭＳ３２０Ｆ２０６．Ｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｗｏｒｋｆｌｏｗｏｆｔｈｉｓｓｙｓ
ｔｅｍｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｓｕｂｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｐｕｍｐ＆ｍｏｔｏｒｏｆｓｈｅａｒｅｒ，ａｎｄｃａｎｉｍ
ｐｌｅｍｅｎｔｔｈｏｓｅｄｕｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｄａｔａｆｕｓｉｏｎ，ｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｒｅａｌｔｉｍｅ
ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｘａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｍａｓｓｄａｔａａｎｄｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｎａｌｏｇｙｓｉｇｎａｌａｎｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｓｉｇｎａｌ
ｐａｒａｌｌｅｌｅｄ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｓｉｍｐｌｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｔｈａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｅ
ｐｅｎｄａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅａｌｔｉｍｅｂｙｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｐｕｍｐ＆ｍｏｔｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｅａｒｅｒ；ｐｕｍｐ；ｍｏｔｏｒ；ｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｆｕｓｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ
在采煤机泵、马达试验中，需要对系统的流量、温度、压力、扭矩、转速等多种工作参数进行检测，
并根据检测数据进行实地综合分析，从而获取被试泵、马达的静态与动态特性．因此，作为试验台重要组
成部分的辅助测试系统实质上是一个具有多传感器信息采集、数据处理以及多传感器数据融合等功能的多
传感器信息融合与控制系统．对多组信息的采集与处理，过去采用单 ＣＰＵ结构，实时性能相对较差，随
着微电子技术的发展与集成工艺的提高，现在已出现了集成有高速、高精度数据采集系统的单片机．利用
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