氣動伺服技術(shù)廣泛用于工業(yè)、軍事及航空航天等領(lǐng)域,推廣高速電磁閥在比例伺服控制中的應(yīng)用以及有關(guān)技術(shù)難題的解決成為當(dāng)前氣動領(lǐng)域的研究熱點,發(fā)展高性能、低成本、結(jié)構(gòu)緊湊小型一體化、快速高精度氣動控制技術(shù)及系統(tǒng)的市場需求日益迫切。在此背景下,本文開展對開關(guān)閥PWM氣缸控制系統(tǒng)的研究。 文中首先對國內(nèi)外氣動伺服技術(shù)及各類控制閥的應(yīng)用與發(fā)展進行評述,包括氣動控制系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)、控制閥的分類及特點、開關(guān)閥的相關(guān)技術(shù)及研究熱點。論文對氣動脈寬調(diào)制技術(shù)、高速開關(guān)閥的工作原理及特性等相關(guān)問題進行理論分析。依據(jù)電路、電磁及流體力學(xué)理論,推導(dǎo)了高速開關(guān)閥及閥控氣缸系統(tǒng)的傳遞函數(shù),建立了2種不同工作模式下的單端封閉PWM氣動控制系統(tǒng)的模型。采用Matlab/Simulink對系統(tǒng)進行仿真,得到開關(guān)閥PWM控制系統(tǒng)的動靜態(tài)特性,得到了2種工作模式應(yīng)分別采用氣壓與氣壓/PWM雙控的方式進行控制的控制策略。 文中設(shè)計并搭建了一種單端封閉氣缸的開關(guān)閥PWM控制系統(tǒng)硬件平臺。其硬件控制器以內(nèi)含高分辨率PWM模塊的單片機作為核心,調(diào)節(jié)PWM信號的頻率及占空比,利用開關(guān)閥驅(qū)動模塊實現(xiàn)開關(guān)閥線圈激勵幅值的調(diào)節(jié),通過不同氣源壓...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 氣動伺服控制技術(shù)的發(fā)展
        1.2.1 氣動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及發(fā)展
        1.2.2 各種控制閥的特點及發(fā)展
        1.2.3 開關(guān)閥的分類
        1.2.4 開關(guān)閥控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的目的和意義
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
第2章 開關(guān)閥PWM 氣缸控制系統(tǒng)相關(guān)理論研究
    2.1 單閥PWM 控制氣缸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 高速開關(guān)閥概述
        2.2.1 高速開關(guān)電磁閥工作原理
        2.2.2 高速開關(guān)閥動態(tài)特性與靜態(tài)特性
    2.3 脈寬調(diào)制式開關(guān)閥控制技術(shù)
        2.3.1 脈寬調(diào)制式開關(guān)閥控制及其工作原理
        2.3.2 氣動脈寬調(diào)制系統(tǒng)的優(yōu)點
    2.4 本章小結(jié)
第3章 開關(guān)閥PWM 氣缸控制系統(tǒng)模型及仿真
    3.1 閥控氣缸系統(tǒng)的開關(guān)控制模型
        3.1.1 高速開關(guān)閥的模型
        3.1.2 閥控氣缸系統(tǒng)的模型
    3.2 單端封閉閥控氣缸的PWM 控制仿真分析
        3.2.1 Matlab/Simulink 仿真環(huán)境簡介
        3.2.2 單氣源PWM 工作方式
        3.2.3 雙氣源PWM 工作方式
        3.2.4 仿真總結(jié)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 開關(guān)閥PWM 氣缸控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.2 硬件電路設(shè)計及器件選擇
        4.2.1 單片機控制及數(shù)據(jù)采集模塊
        4.2.2 鍵盤顯示模塊
        4.2.3 開關(guān)閥驅(qū)動模塊
        4.2.4 閥控氣缸系統(tǒng)
    4.3 控制驅(qū)動系統(tǒng)原理圖
    4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.4.1 編程語言和開發(fā)環(huán)境
        4.4.2 PWM 信號產(chǎn)生程序設(shè)計
        4.4.3 鍵盤顯示程序設(shè)計
        4.4.4 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計
        4.4.5 控制系統(tǒng)程序設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 開關(guān)閥PWM 氣缸控制系統(tǒng)硬件調(diào)試及實驗
    5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實驗設(shè)備
    5.2 調(diào)試方法及實驗結(jié)果
        5.2.1 調(diào)試方法及步驟
        5.2.2 實驗結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3766478