【摘要】：傳統(tǒng)電液比例閥技術(shù)是開關(guān)閥技術(shù)、比例閥技術(shù)和伺服閥技術(shù)，這是一種模擬控制技術(shù)，它的精確控制是建立在閉環(huán)控制基礎(chǔ)上的，它依靠各種傳感器、伺服閥、伺服放大器、控制器等各種硬件與各種自動控制理論相結(jié)合完成。這是一種系統(tǒng)復(fù)雜、價(jià)錢昂貴、維護(hù)麻煩、故障率高的系統(tǒng)，必須是專家設(shè)計(jì)、專家調(diào)試、專家使用、專家維護(hù)，給大規(guī)模推廣應(yīng)用帶來障礙。 本文介紹了傳統(tǒng)電液比例閥技術(shù)存在的一些優(yōu)點(diǎn)和不足，簡單的分析了幾種常用的電液比例閥，闡述了現(xiàn)代比例閥的現(xiàn)狀和發(fā)展。本文研究的基于PID算法的電液比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)是一種以軟件代替部分復(fù)雜硬件的控制系統(tǒng)，這系統(tǒng)可以有效的解決傳統(tǒng)比例閥技術(shù)的各種問題，且它的控制功能強(qiáng)大，維護(hù)成本低，系統(tǒng)控制精度高且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對比較簡單。 在電液比例閥的控制電路設(shè)計(jì)中，以單片機(jī)控制系統(tǒng)、數(shù)字PID算法和PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)為研究對象。根據(jù)電液比例閥的控制要求，編制了系統(tǒng)控制程序，設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制系統(tǒng)的電路和功率放大電路，，使控制電路的精度和可靠性大大提高。 本系統(tǒng)中通過MCU的串口通信模塊與上位機(jī)聯(lián)接，通過上位機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也可以通過上位機(jī)改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。 本文根據(jù)控制要求，建立了本控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，得出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，然后在MATLAB的SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行仿真，得出閥的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)響應(yīng)特性曲線，從而為進(jìn)一步優(yōu)化電液比例閥控制系統(tǒng)提供了理論上的依據(jù)。對于電液比例閥的控制水平的提高，促進(jìn)其現(xiàn)代化、數(shù)字化的發(fā)展有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
[Abstract]:Traditional electro-hydraulic proportional valve technology is switch valve technology, proportional valve technology and servo valve technology, this is a kind of analog control technology, its accurate control is based on the closed-loop control, it depends on a variety of sensors, servo valves, servo amplifiers, Controller and other hardware and various automatic control theory combined to complete. This is a complex system, expensive, maintenance trouble, high failure rate system, must be expert design, expert debugging, expert use, expert maintenance, to large-scale promotion and application of obstacles. This paper introduces some advantages and disadvantages of traditional electro-hydraulic proportional valve technology, analyzes several commonly used electro-hydraulic proportional valves, and expounds the present situation and development of modern proportional valves. The electro-hydraulic proportional valve closed-loop control system based on PID algorithm is a kind of control system which uses software instead of some complex hardware. This system can effectively solve all kinds of problems of traditional proportional valve technology, and its control function is powerful. The maintenance cost is low, the system control precision is high and the system structure is relatively simple. In the control circuit design of electro-hydraulic proportional valve, single chip microcomputer control system, digital PID algorithm and PWM (Pulse width Modulation) technology are studied. According to the control requirements of the electro-hydraulic proportional valve, the control program of the system is compiled, and the circuit and power amplifier circuit of the single-chip microcomputer control system are designed. The precision and reliability of the control circuit are greatly improved. In this system, the serial port communication module of MCU is connected with the host computer. Through the upper computer, the running state of the system can be monitored in real time, or the running state of the system can be changed by the upper computer, thus the man-machine interaction can be realized. According to the control requirements, this paper establishes the mathematical model of the control system, obtains the transfer function of the system, and then simulates under the SIMULINK environment of MATLAB to obtain the steady state and dynamic response characteristic curves of the valve. It provides theoretical basis for further optimization of electro-hydraulic proportional valve control system. It has certain practical significance for the improvement of the control level of electro-hydraulic proportional valve, the promotion of its modernization and the development of digitization.
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH137.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2190677