基于雙電液閥反極性串聯(lián)方式的氣體壓力精確控制方法
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 07:38
針對氣體因?yàn)閯偠刃 ⒏邏嚎s比等特點(diǎn)而無法進(jìn)行氣體壓力精確動(dòng)態(tài)跟蹤與穩(wěn)態(tài)控制的問題,提出了進(jìn)、排氣口雙電液閥控制的方式,并在此基礎(chǔ)上將控制閥芯執(zhí)行器的兩個(gè)伺服閥采用反極性串聯(lián)的電氣連接方式,由一個(gè)控制通道進(jìn)行伺服控制,以保證氣體壓力動(dòng)態(tài)跟蹤及穩(wěn)態(tài)控制精度。試驗(yàn)測試結(jié)果表明,采用該種控制方式,氣體壓力動(dòng)態(tài)跟蹤性能好,穩(wěn)態(tài)控制最大誤差為 0.625%。
【文章來源】:集成電路應(yīng)用. 2020,37(06)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
壓力控制氣動(dòng)原理圖
電液控制閥用于精確控制腔內(nèi)氣體壓力。其閥芯作動(dòng)器連接液壓作動(dòng)筒,作動(dòng)筒由液壓伺服閥進(jìn)行控制。如圖 2 所示為電液控制閥實(shí)物圖。當(dāng)氣動(dòng)原理與電液控制閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型確定后,電液控制閥的控制回路連接方式將直接影響到控制精度。理想的控制過程是:當(dāng)腔內(nèi)充壓時(shí),根據(jù) PID 控制原理,進(jìn)氣閥逐漸打開,同時(shí)排氣閥由打開狀態(tài)逐漸減小閥開度,直至保載狀態(tài)時(shí)排氣閥處于較小開度的動(dòng)態(tài)調(diào)整狀態(tài)。保壓過程中,排氣閥處于一個(gè)較小開度的動(dòng)態(tài)調(diào)整過程,以保持腔內(nèi)氣體壓力。卸壓過程中,排氣閥由關(guān)閉狀態(tài)逐漸打開,同時(shí)進(jìn)氣閥由打開狀態(tài)逐漸關(guān)閉,直至腔內(nèi)壓力降低到卸載壓力。
根據(jù)上述控制過程描述,本控制方案采用雙伺服閥反極性串聯(lián)的控制回路電氣連接方式,如圖 3 所示。兩伺服閥控制信號均為電流型,通過反極性串聯(lián)的連接方式,由一個(gè)控制通道進(jìn)行控制,形成類似“蹺蹺板”式控制原理。這種控制方式的特點(diǎn)是:同一控制信號輸出保證了任何時(shí)刻兩電液閥接收到的控制信號嚴(yán)格相反,從而在兩電液閥機(jī)械、液壓結(jié)構(gòu)相同的前提下,使得控制信號同步,以實(shí)現(xiàn)理想的壓力動(dòng)態(tài)跟隨及穩(wěn)態(tài)控制特性。需要注意的是,測試過程中需要給系統(tǒng)提供一個(gè)壓力穩(wěn)定的高壓氣源,一般通過空氣壓縮機(jī)及儲(chǔ)氣罐的形式實(shí)現(xiàn),空氣壓縮機(jī)流量、試驗(yàn)管路壁厚及直徑通過試驗(yàn)所需最高流量及壓力確定。
本文編號:3572038
【文章來源】:集成電路應(yīng)用. 2020,37(06)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
壓力控制氣動(dòng)原理圖
電液控制閥用于精確控制腔內(nèi)氣體壓力。其閥芯作動(dòng)器連接液壓作動(dòng)筒,作動(dòng)筒由液壓伺服閥進(jìn)行控制。如圖 2 所示為電液控制閥實(shí)物圖。當(dāng)氣動(dòng)原理與電液控制閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型確定后,電液控制閥的控制回路連接方式將直接影響到控制精度。理想的控制過程是:當(dāng)腔內(nèi)充壓時(shí),根據(jù) PID 控制原理,進(jìn)氣閥逐漸打開,同時(shí)排氣閥由打開狀態(tài)逐漸減小閥開度,直至保載狀態(tài)時(shí)排氣閥處于較小開度的動(dòng)態(tài)調(diào)整狀態(tài)。保壓過程中,排氣閥處于一個(gè)較小開度的動(dòng)態(tài)調(diào)整過程,以保持腔內(nèi)氣體壓力。卸壓過程中,排氣閥由關(guān)閉狀態(tài)逐漸打開,同時(shí)進(jìn)氣閥由打開狀態(tài)逐漸關(guān)閉,直至腔內(nèi)壓力降低到卸載壓力。
根據(jù)上述控制過程描述,本控制方案采用雙伺服閥反極性串聯(lián)的控制回路電氣連接方式,如圖 3 所示。兩伺服閥控制信號均為電流型,通過反極性串聯(lián)的連接方式,由一個(gè)控制通道進(jìn)行控制,形成類似“蹺蹺板”式控制原理。這種控制方式的特點(diǎn)是:同一控制信號輸出保證了任何時(shí)刻兩電液閥接收到的控制信號嚴(yán)格相反,從而在兩電液閥機(jī)械、液壓結(jié)構(gòu)相同的前提下,使得控制信號同步,以實(shí)現(xiàn)理想的壓力動(dòng)態(tài)跟隨及穩(wěn)態(tài)控制特性。需要注意的是,測試過程中需要給系統(tǒng)提供一個(gè)壓力穩(wěn)定的高壓氣源,一般通過空氣壓縮機(jī)及儲(chǔ)氣罐的形式實(shí)現(xiàn),空氣壓縮機(jī)流量、試驗(yàn)管路壁厚及直徑通過試驗(yàn)所需最高流量及壓力確定。
本文編號:3572038
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