一种基于PID的转矩控制系统的制作方法

一种基于pid的转矩控制系统
技术领域
1.本实用新型涉及自动化的pid控制技术领域，尤其涉及一种基于pid的转矩控制系统。


背景技术：

2.传统的伺服电机采用plc的pid控制方式，采用plc主机搭配模拟量输入和模拟量输出模块实现对模拟量信号采集和模拟量信号输出。传统的pid转矩控制是压力变送器的信号进入模拟量输入模块，该模块与plc主机通过内部通信方式将数据传输值plc主机，plc主机经过pid算法控制将计算结果通过内部通信方式传输值模拟量输出模块，模拟量输出模块将计算结果转换成执行机构可识别和动作的信号。
3.随着现在“缺芯”浪潮在世界范围内席卷，集成电路技术“卡脖子”问题越来越突出，对精密的电机控制的性价比要求越来越高；plc的相关产品价格越来越高，而且交货期越来越长，且plc程序处理为提高其性价比会兼容其它工艺流程的处理，对于pid的控制实时性会降低，为此我们提出一种基于pid的转矩控制系统来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在随着现在“缺芯”浪潮在世界范围内席卷，集成电路技术“卡脖子”问题越来越突出，对精密的电机控制的性价比要求越来越高；plc的相关产品价格越来越高，而且交货期越来越长，且plc程序处理为提高其性价比会兼容其它工艺流程的处理，对于pid的控制实时性会降低的问题，而提出的一种基于pid的转矩控制系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种基于pid的转矩控制系统，包括电源处理模块，所述电源处理模块分别连接外部供电电源、运放双电源、数字电源和模拟电源；
7.所述电源处理模块电信连接有模拟量采集模块，所述模拟量采集模块分别连接外部变送器、运算放大器和mcu模拟量采集端口，所述电源处理模块电信连接有模拟量输出模块，所述模拟量输出模块分别连接外部伺服驱动器、运算放大器和mcu模拟量输出端口，所述电源处理模块电信连接有通信模块，所述通信模块分别连接外部通信接口、通信处理芯片和mcu通信接口，所述电源处理模块电信连接有mcu单元模块，所述mcu单元模块分别连接mcu程序、外设和内部必须的电路。
8.优选地，所述运放双电源与所述运算放大器电信连接，所述模拟电源分别连接mcu模拟电源和模拟量基准电源，所述数字电源分别连接数字芯片电源和mcu数字电源，所述模拟量基准电路与所述外设相连接，所述数字芯片电源与所述通信处理芯片相连接。
9.优选地，所述内部必须的电路包括晶振电路、复位电路、在线调试电路和电源滤波电路；所述电源滤波电路分别与mcu模拟电源和mcu数字电源相连接，所述外设分别与所述mcu模拟量采集端口、所述mcu模拟量输出端口和所述mcu通信接口相连接。
10.优选地，所述电源处理模块包括：外部dc电源p24、外部dc电源n24、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、电感l5、信号 24v、信号 5v、信号0v、信号 3.3v、信号gnd、信号p15、信号n12、信号n15、元件u1、元件u2、元件u6、芯片u3、芯片u4、芯片u5和保险f1；
11.外部dc电源p24端连接二极管d4和二极管d1，外部dc电源n24端连接二极管d2和二极管d5，二极管d5和二极管d4的负极连接电容c4正极和电感l3，电感l3另一端连接信号 24v，电容c4、二极管d1和二极管d2正极连接信号0v；
12.信号 24v连接电阻r1后，逐次连接电阻r3、电阻r6、电阻r9、电阻r11后，连接至元件u2的1、7、8引脚，元件u2的引脚6连接至信号 24v，元件u2的引脚3连接电容c3，电容c3的另一端连接信号0v，元件u2的引脚4连接信号0v，元件u2的引脚2连接二极管d6负极和电感l1，二极管d6的正极连接信号0v，电感l1的另一端连接电阻r8，电阻r8的另一端连接至元件u2的引脚5和电阻r5，电阻r5的另一端连接信号0v和电容c1的负极，电容c1的正极连接信号p15。
13.优选地，所述模拟量采集、输出模块包括：运放u9a、运放u9b、运放u9c、运放u9d、运放u8a、运放u8b、运放u8c、运放u8d、电容c14、电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25、电容c26、电容c27、电容c28、电容c29、电容c30、电容c31、电容c32、电容c33、电容c34、电容c35、电容c36、电容c37、电容c38、电容c39、电容c40、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r35、电阻r36、电阻r37、电阻r38、电阻r39、电阻r40、电阻r41、电阻r42、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r46、电阻r47、电阻r48、电阻r49、电阻r50、电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电感l6、电感l7、电感l8、电感l9、电感l10、电感l11、二极管d8、二极管d9、二极管d10、二极管d11、电感l6、电感l7、电感l8、电感l9、电感l10、电感l11、信号 5v、信号gnd、信号ref 、信号agnd、信号vref_adc、信号vref_dac、信号p12、信号n12、信号ain1 、信号pa0/ain1、信号ain2 、信号aq1 、信号aq2 、信号pa4/dac1、信号pa5/dac2和芯片u7；
14.电容c16的一端连接信号 5v，电容c16的另一端连接信号gnd，芯片u7的引脚1连接信号 5v，芯片u7的引脚2连接电容c19、电容c20和信号ref ，芯片u7的引脚3连接电容c19、电容c20的另一端和信号agnd，运放u8c的引脚10连接电阻r39和电阻r40，电阻r39的另一端连接信号ref ，电阻r40的另一端连接信号agnd，运放u8c的引脚8连接u8c的引脚9、电容c33、电容c34和信号vref_adc，电容c33和电容c34另一端连接信号agnd，运放u8d的引脚12连接电阻r52和电阻r53，电阻r52的另一端连接信号ref ，电阻r53的另一端连接信号agnd，运放u8d的引脚13连接运放u8d的引脚14、电容c38、电容c40和信号vref_dac，电容c38和电容c40的另一端连接信号agnd；
15.运放u9a的引脚4连接电容c25、电容c26和电感l8，电感l8的另一端连接电阻r35，电阻r35的的另一端连接信号p12，电容c25和电容c26的另一端连接信号agnd，运放u9a的引
脚11连接电容c27、电容c28和电感l9，电感l9的另一端连接电阻r36，电阻r36的另一端连接信号n12，电容c26和电容c27的另一端连接信号agnd，运放u9a的引脚2连接运放u9a的引脚1、电容c30和信号aq1 ，电容c30的另一端连接信号agnd，运放u9a的引脚3连接电阻r29和运放u9b的引脚7，运放u9b的引脚5连接电阻r26和电阻r28，电阻r28的另一端连接信号agnd，电阻r26的另一端连接电感l6和电容c14，电容c14的另一端连接信号agnd，电感l6的另一端连接信号pa4/dac1，运放u9b的引脚6连接电阻r27和电阻r29的另一端，电阻r27的另一端连接电阻r23，电阻r23的另一端连接信号vref_dac。
16.优选地，所述通讯、mcu单元模块包括：拨动开关sw1、拨动开关sw2、拨动开关sw3、端子h1、mcu芯片u12a、mcu芯片u12b、信号rs232_rx、信号pb10/usart3_tx、信号rs485_rx、信号rs232_tx、信号pb11/usart3_rx、信号rs485_tx、信号gnd、信号t1out、信号r1in、信号rs2323_rx、信号rs232_tx、信号rs232_rxd、信号rs232_txd、信号3.3v、信号rs232_gnd、信号rs485_gnd、信号pa8/rs485_re、信号rs485_a、信号rs485_b、信号vdda、信号ref 、信号vdda、信号agnd、信号vssa、信号pa13/swdio、信号pa14/swclk、信号boot0、信号pb2/boot1、信号nrst、信号pa0/ain1、信号pa1/ain2、信号pa4/dac1、信号pa5/dac2、信号vref_adc、信号vref_dac、信号pb10/usart3_tx、芯片u10、芯片u11、电容c41、电容c42、电容c43、电容c44、电容c45、电容c46、电容c47、电容c48、电容c49、电容c50、电容c51、电容c52、电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、电容c58、电阻r55、电阻r56、电阻r57、电阻r58、电阻r59、电阻r60、电阻r61、电阻r62、电阻r63、电阻r64、电阻r65、电阻r66、电阻r67、电阻r68、电阻r69、电阻r70、电阻r71、电感l12、电感l13、二极管d12、晶振x1和晶振x2；
17.拨动开关sw1的引脚1连接信号rs232_rx，拨动开关sw1的引脚2连接信号pb10/usart3_tx，拨动开关sw1的引脚3连接信号rs485_rx，拨动开关sw1的引脚4连接信号rs232_tx，拨动开关sw1的引脚5连接信号pb11/usart3_rx，拨动开关sw1的引脚6连接信号rs485_tx，拨动开关sw1的引脚7和引脚8连接信号gnd，电容c51和电容c53的一端连接信号gnd，电容c51的另一端连接信号t1out，电容c53的另一端连接信号r1in；
18.mcu芯片u12a的引脚14连接信号pa0/ain1，mcu芯片u12a的引脚15连接信号pa1/ain2，mcu芯片u12a的引脚20连接信号pa4/dac1,mcu芯片u12a的引脚21连接信号pa5/dac2，mcu芯片u12a的引脚22连接信号vref_adc，mcu芯片u12a的引脚23连接信号vref_dac，mcu芯片u12a的引脚41连接信号pa8/rs485_re，mcu芯片u12a的引脚3连接信号晶振x1和电容c55，mcu芯片u12a的引脚4连接信号晶振x1的另一端和电容c56，电容c55和电容c56的另一端连接信号gnd，mcu芯片u12a的引脚28连接信号pb2/boot1，mcu芯片u12a的引脚29连接信号pb10/usart3_tx，mcu芯片u12a的引脚30连接信号pb10/usart3_rx，mcu芯片u12a的引脚5连接信号pb10/usart3_tx，mcu芯片u12a的引脚5连接电阻r71、晶振x2和电容c58，mcu芯片u12a的引脚6连接电阻r71的另一端、晶振x2另一端和电容c57，电容c57和电容c58的另一端连接信号gnd，mcu芯片u12a的引脚7连接信号nrst；
19.mcu芯片u12b的引脚1连接二极管d12的负极，二极管d12的正极连接信号3.3v，mcu芯片u12b的引脚32、48、64、19连接信号3.3v，mcu芯片u12b的引脚13连接信号vdda，mcu芯片u12b的引脚31、47、63、18连接信号gnd，mcu芯片u12b的引脚12连接信号vssa。
20.相比现有技术，本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型提出了一种针对控制对象的动态误差、调节特征参数以及饱和控制现
象的转矩控制系统，从而在一定范围内解决被控对象的控制过程中发生自激振荡、它激振荡或者消除余差误差过慢的严重影响；这种基于pid的转矩控制系统，通过对执行器实时的硬件及软件限幅以解决传统积分限幅过大的缺陷，通过变速积分和积分抗饱和方法以解决传统pid超调后调节时间过长的缺陷；具有实时性强、运算量小、稳定性高且控制精度高的优点。
附图说明
22.图1为本实用新型提出的一种基于pid的转矩控制系统的控制结构示意图；
23.图2为本实用新型提出的一种基于pid的转矩控制系统的电源处理模块的电路原理图；
24.图3为本实用新型提出的一种基于pid的转矩控制系统的模拟量采集、输出模块的电路原理图；
25.图4为本实用新型提出的一种基于pid的转矩控制系统的通讯、mcu单元模块的电路原理图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.参照图1-4，一种基于pid的转矩控制系统，包括电源处理模块，电源处理模块分别连接外部供电电源、运放双电源、数字电源和模拟电源；
28.电源处理模块电信连接有模拟量采集模块，模拟量采集模块分别连接外部变送器、运算放大器和mcu模拟量采集端口，电源处理模块电信连接有模拟量输出模块，模拟量输出模块分别连接外部伺服驱动器、运算放大器和mcu模拟量输出端口，电源处理模块电信连接有通信模块，通信模块分别连接外部通信接口、通信处理芯片和mcu通信接口，电源处理模块电信连接有mcu单元模块，mcu单元模块分别连接mcu程序、外设和内部必须的电路；
29.上述电源处理模块包括；外部供电电源，采用开关电源的dc24v供电，进入后采用正负极防呆处理，无论正反接设备均正常工作；运放双电源，运算放大器采用双电源供电方式，需要将dc24v利用dc-dc电源芯片转换成开关电源的
±
15v，然后利用线性稳压器ldo芯片将
±
15v转换为线性度更好的
±
12v；数字电源，利用dc-dc电源芯片将dc24v转换成dc5v，然后利用线性稳压器将dc5v转换成dc3v，用于mcu的数字电源和数字芯片电源；模拟电源，利用基准电源芯片将dc5v转换成dc3.3v，用于模拟量基准电源和mcu模拟电源。
30.上述模拟量采集模块包括：连接外部变送器的接口，采用电容进行滤波，利用瞬态抑制二极管tvs防止输入电压超量程；运算放大器，用于将变送器电压转换成mcu可使用的信号，同时要避免信号失真，将-10v～ 10v信号等比例转换成0～3.3v信号；mcu模拟量采集端口，运算放大器输出的信号要经过小阻值电阻进行限流，采用电容进行滤波，利用一对肖特基二极管限制信号在0～3.3v之间保护mcu的模拟量端口。
31.上述模拟量输出模块包括：连接外部伺服驱动器的接口，利用运算放大器做一个电压跟随器，这样可以将输出的信号的电阻接近于0，接入微法级的电容用于稳定信号和滤
波；运算放大器，用于将mcu的模拟量信号转换成mcu可使用的信号，同时要避免信号失真，将0-3.3v信号按比例转换成-10～ 10v信号；mcu模拟量输出端口，经过电感和电容滤波后，与基准电压进行比较后进入运算放大器；
32.上述通信模块包括：外部通信接口，可以接入rs485和rs232两种通信方式，利用拨动开关进行选择，通信采用modbus协议；通信处理芯片，采用兼容mcu和外部通信信号的芯片进行信号转换，电路简单，稳定性强；mcu通信接口，在mcu侧的rs485、rs232的输入端与输出端均为同一端口、mcu内通信的程序段均相同，rs485通讯时需设置使能re读写的端口；
33.mcu单元模块包括：mcu程序，用于各个功能端口配置和执行算法与运算；外设，用于各个模拟量输入输出、通信接口输入输出、开关量输入输出；内部必须的电路包括：晶振电路，接入外部晶振，提供时钟频率、复位电路，用于电路通电复位、在线调试电路，用于在线调试编译、电源滤波电路，为mcu提供稳定纹波小的电源。
34.其中，运放双电源与运算放大器电信连接，模拟电源分别连接mcu模拟电源和模拟量基准电源，数字电源分别连接数字芯片电源和mcu数字电源，模拟量基准电路与外设相连接，数字芯片电源与通信处理芯片相连接。
35.其中，内部必须的电路包括晶振电路、复位电路、在线调试电路和电源滤波电路；电源滤波电路分别与mcu模拟电源和mcu数字电源相连接，外设分别与mcu模拟量采集端口、mcu模拟量输出端口和mcu通信接口相连接。
36.其中，电源处理模块包括：外部dc电源p24、外部dc电源n24、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、电感l5、信号 24v、信号 5v、信号0v、信号 3.3v、信号gnd、信号p15、信号n12、信号n15、元件u1、元件u2、元件u6、芯片u3、芯片u4、芯片u5和保险f1；
37.外部dc电源p24端连接二极管d4和二极管d1，外部dc电源n24端连接二极管d2和二极管d5，二极管d5和二极管d4的负极连接电容c4正极和电感l3，电感l3另一端连接信号 24v，电容c4、二极管d1和二极管d2正极连接信号0v；
38.信号 24v连接电阻r1后，逐次连接电阻r3、电阻r6、电阻r9、电阻r11后，连接至元件u2的1、7、8引脚，元件u2的引脚6连接至信号 24v，元件u2的引脚3连接电容c3，电容c3的另一端连接信号0v，元件u2的引脚4连接信号0v，元件u2的引脚2连接二极管d6负极和电感l1，二极管d6的正极连接信号0v，电感l1的另一端连接电阻r8，电阻r8的另一端连接至元件u2的引脚5和电阻r5，电阻r5的另一端连接信号0v和电容c1的负极，电容c1的正极连接信号p15；
39.信号p15连接电阻r2后，逐次连接电阻r4，电阻r7，电阻r10，电阻r12后，连接至元件u1的1、7、8引脚，元件u1的引脚6连接至信号p15，芯片u3的引脚3连接电容c5，电容c5的另一端连接元件u1的引脚4、电阻r13和信号n15信号端，电阻r13的另一端连接元件u1的引脚5和电阻r14，电阻r14的另一端连接信号0v，元件u1的引脚6连接信号p15，元件u1的引脚2连接电感l2和二极管d3的负极，电感l2的另一端连接信号0v，二极管d3的正极连接信号n15，电容c2的正极连接信号0v，c2的负极连接信号n15；
40.信号 24v连接电感l4，电感l4的另一端连接电容c8的正极、元件u6的引脚6和电阻r17，电容c8的负极连接信号0v，电阻r17的另一端连接电阻r18，电阻r18的另一端连接元件u6引脚1、7和8。元件u6的引脚3连接电容c7，电容c7的另一端连接信号gnd，元件u6的引脚4连接信号gnd，元件u6的引脚2连接二极管d7的负极和电感l5，二极管d7的正极连接信号gnd，电感l5的另一端连接电阻r16，电阻r16的另一端连接元件u6的引脚5和电阻r15，电阻r15的另一端连接信号gnd和电容c6的负极，电容c6的正极连接信号 5v。
41.信号p15连接芯片u3的引脚3，芯片u3的引脚2连接信号0v，芯片u3的引脚1连接信号p12和电容c9的正极，电容c9的负极连接信号0v。信号n15连接芯片u4的引脚2，芯片u4的引脚1连接信号0v，芯片u4的引脚3连接信号n12和电容c10的负极，电容c10的正极连接信号0v。芯片u5的gnd引脚连接信号gnd，芯片u5的vout引脚连接电阻r19和电阻r21，芯片u5的vin引脚连接电阻r20和电阻r22，电阻r19和电阻r20的另一端连接信号 5v，电阻r21和电阻r22的另一端连接电容c12的正极、电容c13和保险f1，电容c11的一端连接信号 5v，电容c11的另一端连接信号gnd，电容c12的负极和电容c13的另一端连接信号gnd，保险f1连接信号 3.3v。
42.其中，模拟量采集、输出模块包括：运放u9a、运放u9b、运放u9c、运放u9d、运放u8a、运放u8b、运放u8c、运放u8d、电容c14、电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25、电容c26、电容c27、电容c28、电容c29、电容c30、电容c31、电容c32、电容c33、电容c34、电容c35、电容c36、电容c37、电容c38、电容c39、电容c40、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r35、电阻r36、电阻r37、电阻r38、电阻r39、电阻r40、电阻r41、电阻r42、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r46、电阻r47、电阻r48、电阻r49、电阻r50、电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电感l6、电感l7、电感l8、电感l9、电感l10、电感l11、二极管d8、二极管d9、二极管d10、二极管d11、电感l6、电感l7、电感l8、电感l9、电感l10、电感l11、信号 5v、信号gnd、信号ref 、信号agnd、信号vref_adc、信号vref_dac、信号p12、信号n12、信号ain1 、信号pa0/ain1、信号ain2 、信号aq1 、信号aq2 、信号pa4/dac1、信号pa5/dac2和芯片u7；
43.电容c16的一端连接信号 5v，电容c16的另一端连接信号gnd，芯片u7的引脚1连接信号 5v，芯片u7的引脚2连接电容c19、电容c20和信号ref ，芯片u7的引脚3连接电容c19、电容c20的另一端和信号agnd，运放u8c的引脚10连接电阻r39和电阻r40，电阻r39的另一端连接信号ref ，电阻r40的另一端连接信号agnd，运放u8c的引脚8连接u8c的引脚9、电容c33、电容c34和信号vref_adc，电容c33和电容c34另一端连接信号agnd，运放u8d的引脚12连接电阻r52和电阻r53，电阻r52的另一端连接信号ref ，电阻r53的另一端连接信号agnd，运放u8d的引脚13连接运放u8d的引脚14、电容c38、电容c40和信号vref_dac，电容c38和电容c40的另一端连接信号agnd；
44.运放u8a的引脚4连接电感l10、电容c21和电容c22，电感l10的另一端连接电阻r37，电阻r37的另一端连接信号p12，电容c21和电容c22的另一端连接信号agnd，运放u8a的引脚11连接电感l7、电容c23和电容c24，电感l7的另一端连接电阻r30，电阻r30的另一端连接信号n12，电容c23和电容c24的另一端连接信号agnd，运放u8a的引脚3连接电阻r31、电阻r33和电容c17，电阻r33的另一端连接连接信号vref_adc，电阻r31的另一端连接tvs管d8、
电容c15、电阻r25、电阻r24和信号ain1 ，电阻r24的另一端连接信号ref ，电阻r25、电容c15和tvs管d8的另一端连接信号agnd，电容c17的另一端连接电阻r32、电阻r34、电容c18和运放u8a的引脚2，电阻r32的另一端连接信号agnd，电容c18和电阻r34的另一端连接运放u8a的引脚1和电阻r38，电阻r38的另一端连接电容c29、信号pa0/ain1和二极管d9的引脚3，电容c29的另一端连接信号agnd，二极管d9的引脚1连接信号agnd，二极管d9的引脚2连接信号ref ；
45.运放u8b的引脚连接5连接电阻r50、电阻r49和电容c35，电阻r50的另一端连接信号vref_adc，电阻r49的另一端连接tvs管d10、电容c32、电阻r43、电阻r42和信号ain2 ，电阻r42的另一端连接信号ref ，电阻r43、电容c33和tvs管d10的另一端连接信号agnd，运放u8b的引脚6连接电容c35的另一端、电阻r48、电阻r51和电容c36，电阻r51和电容c36的另一端连接电阻r54和u8b的引脚7，电阻r54的另一端连接电容c37、信号pa1/ain2和二极管d11的引脚3，二极管d11的引脚1连接信号agnd，二极管d11的引脚2连接信号ref ；
46.运放u9a的引脚4连接电容c25、电容c26和电感l8，电感l8的另一端连接电阻r35，电阻r35的的另一端连接信号p12，电容c25和电容c26的另一端连接信号agnd，运放u9a的引脚11连接电容c27、电容c28和电感l9，电感l9的另一端连接电阻r36，电阻r36的另一端连接信号n12，电容c26和电容c27的另一端连接信号agnd，运放u9a的引脚2连接运放u9a的引脚1、电容c30和信号aq1 ，电容c30的另一端连接信号agnd，运放u9a的引脚3连接电阻r29和运放u9b的引脚7，运放u9b的引脚5连接电阻r26和电阻r28，电阻r28的另一端连接信号agnd，电阻r26的另一端连接电感l6和电容c14，电容c14的另一端连接信号agnd，电感l6的另一端连接信号pa4/dac1，运放u9b的引脚6连接电阻r27和电阻r29的另一端，电阻r27的另一端连接电阻r23，电阻r23的另一端连接信号vref_dac；
47.运放u9c的引脚9连接运放u9c的引脚8、电容c39和信号aq2 ，电容c39的另一端连接信号agnd，运放u9c的引脚10连接电阻r47和运放u9d的引脚14，运放u9d的引脚13连接电阻r45和电阻r47的另一端，电阻r45的另一端连接电阻r41，电阻r41的另一端连接信号verf_dac，运放u9d的引脚12连接电阻r44和电阻r46，电阻r46的另一端连接信号agnd，电阻r44的另一端电容c31和电感l11，电感l11的另一端连接信号pa5/dac2，电容c31的另一端连接信号agnd。
48.其中，通讯、mcu单元模块包括：拨动开关sw1、拨动开关sw2、拨动开关sw3、端子h1、mcu芯片u12a、mcu芯片u12b、信号rs232_rx、信号pb10/usart3_tx、信号rs485_rx、信号rs232_tx、信号pb11/usart3_rx、信号rs485_tx、信号gnd、信号t1out、信号r1in、信号rs2323_rx、信号rs232_tx、信号rs232_rxd、信号rs232_txd、信号3.3v、信号rs232_gnd、信号rs485_gnd、信号pa8/rs485_re、信号rs485_a、信号rs485_b、信号vdda、信号ref 、信号vdda、信号agnd、信号vssa、信号pa13/swdio、信号pa14/swclk、信号boot0、信号pb2/boot1、信号nrst、信号pa0/ain1、信号pa1/ain2、信号pa4/dac1、信号pa5/dac2、信号vref_adc、信号vref_dac、信号pb10/usart3_tx、芯片u10、芯片u11、电容c41、电容c42、电容c43、电容c44、电容c45、电容c46、电容c47、电容c48、电容c49、电容c50、电容c51、电容c52、电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、电容c58、电阻r55、电阻r56、电阻r57、电阻r58、电阻r59、电阻r60、电阻r61、电阻r62、电阻r63、电阻r64、电阻r65、电阻r66、电阻r67、电阻r68、电阻r69、电阻r70、电阻r71、电感l12、电感l13、二极管d12、晶振x1和晶振x2；
49.拨动开关sw1的引脚1连接信号rs232_rx，拨动开关sw1的引脚2连接信号pb10/usart3_tx，拨动开关sw1的引脚3连接信号rs485_rx，拨动开关sw1的引脚4连接信号rs232_tx，拨动开关sw1的引脚5连接信号pb11/usart3_rx，拨动开关sw1的引脚6连接信号rs485_tx，拨动开关sw1的引脚7和引脚8连接信号gnd，电容c51和电容c53的一端连接信号gnd，电容c51的另一端连接信号t1out，电容c53的另一端连接信号r1in；
50.电容c41的一端连接芯片u11的引脚1，电容c41的另一端连接芯片u11的引脚3，芯片u11的引脚2连接电容c45，电容c45的另一端连接信号gnd，电容c42的一端连接芯片u11的引脚4，电容c42的另一端连接芯片u11的引脚5，芯片u11的引脚6连接电容c44，电容c44的另一端连接信号gnd，芯片u11的引脚11连接信号rs2323_rx，芯片u11的引脚12连接信号rs232_tx，芯片u11的引脚13连接信号r1in和电阻r68，电阻r68另一端连接信号rs232_rxd，芯片u11的引脚14连接信号t1out和电阻r69，电阻r69的另一端连接信号rs232_txd，芯片u11的引脚连接信号gnd，芯片u11的引脚16连接信号3.3v和电容c52，电容c52的另一端连接信号gnd，电阻r55和电阻r56连接信号gnd，电阻r55的另一端连接信号rs232_gnd，电阻r56的另一端连接信号rs485_gnd；
51.芯片u10的引脚1连接信号rs485_tx，芯片u10的引脚2连接芯片u10的引脚3和信号pa8/rs485_re，芯片u10的引脚4连接信号rs485_rx，芯片u10的引脚5连接信号gnd，芯片u10的引脚6连接电阻r63、电阻r67和电阻r60，芯片u10的引脚7连接r63的另一端、电阻r66和电阻r65，芯片u10的引脚8连接信号3.3v，电阻r67的另一端连接信号rs485_a，r66的另一端连接信号rs485_b，电阻r65的另一端连接信号gnd，电阻r60的另一端连接信号3.3v，电容c49连接信号3.3v，c49的另一端连接信号gnd；
52.电容c43、电容c46、电容c47和电容c48两端分别连接信号3.3v和信号gnd，电感l12一端连接信号3.3v，电感l12另外一端连接信号vdda，电感l13一端连接信号ref ，电感l13的另外一端连接信号vdda，电阻r59一端连接信号gnd，电阻r59另外一端连接信号agnd，电阻r64一端连接信号agnd，r64的另一端连接信号vssa，电容c50一端连接信号vdda，电容c50另一端连接信号vssa；
53.端子h1的引脚1连接信号3.3v，端子h1的引脚2连接信号pa13/swdio和电阻r57，电阻r57的另一端连接信号3.3v，端子h1的引脚3连接信号pa14/swclk和电阻r58，电阻r58的另一端连接信号gnd，端子h1的引脚4连接信号gnd；
54.拨动开关sw2的引脚1和引脚3连接信号3.3v，拨动开关sw2的引脚2和引脚4连接信号gnd，拨动开关sw2的引脚5和引脚6连接电阻r62，电阻r62的另一端连接信号boot0，拨动开关sw2的引脚7和引脚8连接电阻r61，电阻r61的另一端连接信号pb2/boot1；
55.拨动开关开关sw3的引脚1连接信号gnd，拨动开关sw3的引脚2连接信号nrst，拨动开关sw3的引脚3连接信号gnd，电容c54的一端连接信号nrst，c54的另一端连接信号gnd，电阻r70的一端连接信号nrst，电阻r70的另一端连接信号3.3v；
56.mcu芯片u12a的引脚14连接信号pa0/ain1，mcu芯片u12a的引脚15连接信号pa1/ain2，mcu芯片u12a的引脚20连接信号pa4/dac1,mcu芯片u12a的引脚21连接信号pa5/dac2，mcu芯片u12a的引脚22连接信号vref_adc，mcu芯片u12a的引脚23连接信号vref_dac，mcu芯片u12a的引脚41连接信号pa8/rs485_re，mcu芯片u12a的引脚3连接信号晶振x1和电容c55，mcu芯片u12a的引脚4连接信号晶振x1的另一端和电容c56，电容c55和电容c56的另一端连
接信号gnd，mcu芯片u12a的引脚28连接信号pb2/boot1，mcu芯片u12a的引脚29连接信号pb10/usart3_tx，mcu芯片u12a的引脚30连接信号pb10/usart3_rx，mcu芯片u12a的引脚5连接信号pb10/usart3_tx，mcu芯片u12a的引脚5连接电阻r71、晶振x2和电容c58，mcu芯片u12a的引脚6连接电阻r71的另一端、晶振x2另一端和电容c57，电容c57和电容c58的另一端连接信号gnd，mcu芯片u12a的引脚7连接信号nrst；
57.mcu芯片u12b的引脚1连接二极管d12的负极，二极管d12的正极连接信号3.3v，mcu芯片u12b的引脚32、48、64、19连接信号3.3v，mcu芯片u12b的引脚13连接信号vdda，mcu芯片u12b的引脚31、47、63、18连接信号gnd，mcu芯片u12b的引脚12连接信号vssa。
58.本实用新型中，mcu的adc采集端口通过运算放大电路采集压力变送器的实时压力值，mcu按照调整好的pid参数进行pid增量算法对电缸进行推力输出控制，mcu的dac输出端口通过运算放大器后输出到电缸的伺服驱动器，电缸保持施加到控制对象的压力维持在恒定压力，电缸的设置压力、实时压力值、pid的参数通过触摸屏与mcu进行交互。
59.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。