發(fā)布時間：2017-04-04 21:08

  本文關(guān)鍵詞：2D電液比例換向閥及其數(shù)字控制器的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電液比例閥不僅能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能,而且具有抗污染能力較強、成本較低、響應(yīng)較快等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于機械、冶金、造船、紡織等領(lǐng)域的電液控制系統(tǒng)中。而比例控制放大器是電液比例控制系統(tǒng)的核心,其性能與可靠性對整個控制系統(tǒng)的性能與穩(wěn)定性有著很大的影響。 本文提出了一種新型的2D電液比例換向閥——預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥的結(jié)構(gòu),并分析了其工作原理,研究了其導(dǎo)控級的階躍響應(yīng)特性。該閥采用簡化全橋式導(dǎo)控橋路,大大簡化了整體結(jié)構(gòu)。此外,本文還提出并研制了一種基于單片機STC12C5A60S2的數(shù)字式比例控制放大器,采用反接卸荷式的功率放大輸出電路,并運用控制程序?qū)崿F(xiàn)原先由硬件電路實現(xiàn)的部分功能,增加了系統(tǒng)的靈活性,提高了比例控制放大器的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。 本論文共分為六章,具體研究內(nèi)容如下： 第一章,介紹了電液比例閥、比例控制放大器的發(fā)展歷程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了本論文的研究意義及主要研究內(nèi)容。 第二章,分析了預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理,并具體剖析該閥所使用的電—機械轉(zhuǎn)換器——比例電磁鐵的結(jié)構(gòu)和工作原理。 第三章,建立了預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥導(dǎo)控級的動態(tài)數(shù)學(xué)模型,并利用Matlab仿真軟件進行了仿真,研究了該閥導(dǎo)控級的階躍響應(yīng)特性；此外,還對閥的電—機械轉(zhuǎn)換器進行了數(shù)學(xué)建模,對其工作原理進行了更深入的討論。 第四章,簡要介紹了基于STC12C5A60S2的比例控制放大器的系統(tǒng)總體方案；詳細闡述了數(shù)字式比例控制放大器各個硬件模塊的研究開發(fā),完成了包括主控制模塊、輸入接口模塊、功率放大級模塊等硬件模塊的開發(fā)；具體介紹了下位機控制程序主程序及各功能子程序的實現(xiàn),包括顫振信號產(chǎn)生、電流PID控制、按鍵輸入和液晶顯示等子程序的實現(xiàn)。 第五章,搭建了實驗平臺,對數(shù)字式比例控制放大器的輸入輸出特性及其滯環(huán)顫振補償環(huán)節(jié)的性能進行了實驗研究。實驗的結(jié)果表明：1、數(shù)字式比例控制放大器的輸入輸出特性較好,基本能夠?qū)崿F(xiàn)對2D電液比例換向閥的控制：2、若選用合適頻率與幅值的顫振信號進行滯環(huán)顫振補償,可在很大程度上降低2D電液比例換向閥的流量滯環(huán),改善2D電液比例換向閥的靜態(tài)特性。 第六章,對本論文的主要研究工作和取得的階段性成果進行了總結(jié),并對今后研究工作的進一步發(fā)展提出建議。
【關(guān)鍵詞】：2D電液比例換向閥 簡化全橋 數(shù)字式比例控制放大器 滯環(huán)顫振補償 電流閉環(huán)控制
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 電液比例閥國內(nèi)外發(fā)展概況13-15
• 1.2.1 電液比例壓力閥國內(nèi)外發(fā)展概況13-14
• 1.2.2 電液比例流量閥國內(nèi)外發(fā)展概況14-15
• 1.3 比例控制放大器國內(nèi)外發(fā)展概況15-19
• 1.3.1 比例控制放大器發(fā)展歷程15-18
• 1.3.2 比例控制放大器國內(nèi)外研究概況18-19
• 1.3.3 比例控制放大器發(fā)展趨勢19
• 1.4 本論文研究內(nèi)容19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第2章 簡化全橋式2D電液比例換向閥及其電—機械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理21-31
• 2.1 預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理21-27
• 2.1.1 預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥的結(jié)構(gòu)21-25
• 2.1.2 預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥的工作原理25-27
• 2.2 電—機械轉(zhuǎn)換器(比例電磁鐵)的結(jié)構(gòu)和工作原理27-30
• 2.2.1 比例電磁鐵的典型結(jié)構(gòu)、分類與應(yīng)用27-29
• 2.2.2 單向比例電磁鐵的工作原理29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 簡化全橋式2D電液比例換向閥導(dǎo)控級及其電—機械轉(zhuǎn)換器的數(shù)學(xué)建模31-41
• 3.1 預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥導(dǎo)控級的數(shù)學(xué)模型31-35
• 3.1.1 流量方程31-34
• 3.1.2 流量連續(xù)性方程34-35
• 3.1.3 閥芯力平衡方程35
• 3.2 比例電磁鐵的動態(tài)數(shù)學(xué)模型35-39
• 3.3 預(yù)拉-預(yù)扭型簡化全橋式2D電液比例換向閥導(dǎo)控級的階躍響應(yīng)39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 數(shù)字式比例控制放大器軟硬件系統(tǒng)設(shè)計41-63
• 4.1 數(shù)字式比例控制放大器總體方案的研究41-43
• 4.1.1 主控芯片的選擇41-42
• 4.1.2 數(shù)字式比例控制放大器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計42-43
• 4.2 數(shù)字式比例控制放大器硬件電路設(shè)計43-54
• 4.2.1 電源電路43-44
• 4.2.2 主控制器電路44-45
• 4.2.3 模擬量輸入接口電路45-46
• 4.2.4 數(shù)字量輸入接口電路46-47
• 4.2.5 功率放大電路47-49
• 4.2.6 電流檢測電路49-50
• 4.2.7 RS-232串口通信電路50-51
• 4.2.8 獨立式按鍵輸入電路51-52
• 4.2.9 液晶顯示電路52-54
• 4.3 數(shù)字式比例控制放大器軟件設(shè)計54-61
• 4.3.1 主程序設(shè)計54-55
• 4.3.2 系統(tǒng)初始化模塊設(shè)計55
• 4.3.3 按鍵掃描處理子程序設(shè)計55-56
• 4.3.4 A/D采樣子程序設(shè)計56-58
• 4.3.5 信號處理子程序設(shè)計58
• 4.3.6 數(shù)字式PID控制子程序設(shè)計58-60
• 4.3.7 液晶顯示子程序設(shè)計60-61
• 4.3.8 串口通信子程序設(shè)計61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第5章 實驗研究63-77
• 5.1 數(shù)字式比例控制放大器輸入輸出特性實驗63-66
• 5.2 滯環(huán)顫振補償實驗66-75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第6章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77-78
• 6.2 展望78-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-85
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果85

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：2D電液比例換向閥及其數(shù)字控制器的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285905