發(fā)布時(shí)間：2017-06-08 00:16

  本文關(guān)鍵詞：縫隙節(jié)流式電動(dòng)閥門的設(shè)計(jì)與控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微機(jī)及傳感檢測技術(shù)在液壓領(lǐng)域中的大量應(yīng)用,流體控制元件的數(shù)字化已成為一種必然趨勢。相對于傳統(tǒng)液壓控制,數(shù)字液壓控制具有成本低、可靠性高、性能優(yōu)越、易于程序化等優(yōu)點(diǎn)。 以直接式數(shù)字液壓控制理論為依據(jù),設(shè)計(jì)了一種適用于流量控制場合的新型電動(dòng)閥門。該閥門能根據(jù)人工設(shè)定的流量來自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的出口流量使其與設(shè)定值相等。閥門結(jié)構(gòu)根據(jù)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思想,由調(diào)節(jié)流量的機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)合電動(dòng)執(zhí)行裝置構(gòu)成。調(diào)節(jié)流量的機(jī)械結(jié)構(gòu)為閥芯與閥體構(gòu)成的縫隙式節(jié)流口,電動(dòng)執(zhí)行裝置為直流電機(jī),直流電機(jī)與節(jié)流口的閥芯連接。電動(dòng)閥門采用數(shù)字控制系統(tǒng),以C8051F000單片機(jī)為控制核心,單片機(jī)發(fā)出控制信號控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯做軸向直線運(yùn)動(dòng),從而改變節(jié)流口的開口大小以達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。閥體內(nèi)部嵌入葉輪式流量檢測機(jī)構(gòu),檢測機(jī)構(gòu)測得閥門出口的實(shí)際流量信號再將其反饋給單片機(jī)構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),從而提高控制精度。 對控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。分析了直流電機(jī)的控制方法,得到了其PWM控制軟件的實(shí)現(xiàn)過程。根據(jù)流量調(diào)節(jié)與控制直流電機(jī)之間的關(guān)系,提出了流量控制比例調(diào)節(jié)算法。該算法是以設(shè)定流量與閥門出口流量之間的差值為基礎(chǔ),以PWM的占空比為作用對象,通過不同的流量差值控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量,以實(shí)現(xiàn)智能流量控制。 對葉輪式流量檢測機(jī)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行測定,通過搭建液壓實(shí)驗(yàn)臺并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到葉輪式流量檢測機(jī)構(gòu)的流量和頻率之間的關(guān)系,根據(jù)此關(guān)系可獲得不同頻率下閥門的出口流量,實(shí)現(xiàn)對閥門出口流量的精確測定和閥門流量的精確控制。
【關(guān)鍵詞】：閥門 直流電機(jī) 流量控制 數(shù)字液壓控制
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 電動(dòng)閥門的分類8-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-13
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 研究主要內(nèi)容13-14
• 2 電動(dòng)閥門總體設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 電動(dòng)閥門總體設(shè)計(jì)思路14
• 2.2 直接式數(shù)字液壓控制系統(tǒng)14-15
• 2.3 閥門節(jié)流口流量特性分析15-17
• 2.4 電動(dòng)閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-20
• 2.4.1 工作原理17-19
• 2.4.2 閥體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-20
• 2.5 流量檢測機(jī)構(gòu)20-24
• 2.5.1 霍爾傳感器測量原理20-21
• 2.5.2 流量檢測原理21-22
• 2.5.3 流量檢測結(jié)構(gòu)22-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 電動(dòng)閥門硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-40
• 3.1 硬件系統(tǒng)總體方案25-26
• 3.2 單片機(jī)基本系統(tǒng)26-29
• 3.2.1 主控單元核心單片機(jī)26-28
• 3.2.2 系統(tǒng)時(shí)鐘電路28-29
• 3.2.3 復(fù)位電路29
• 3.3 直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路29-33
• 3.3.1 直流電機(jī)29-30
• 3.3.2 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路30-33
• 3.4 電源電路33-34
• 3.5 流量檢測機(jī)構(gòu)測量電路34-35
• 3.6 人機(jī)接口35-39
• 3.6.1 按鍵輸入電路35-36
• 3.6.2 液晶顯示電路36-37
• 3.6.3 遠(yuǎn)程通信電路37-39
• 3.7 硬件抗干擾措施39
• 3.8 本章小結(jié)39-40
• 4 電動(dòng)閥門軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-52
• 4.1 軟件系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境40
• 4.2 控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)總體流程40-41
• 4.3 直流電機(jī)控制軟件流程41-44
• 4.3.1 直流電機(jī)控制原理42
• 4.3.2 PWM控制42-43
• 4.3.3 PWM軟件實(shí)現(xiàn)流程43-44
• 4.4 流量采樣軟件流程44-46
• 4.5 鍵盤輸入軟件流程46-47
• 4.6 數(shù)據(jù)通信軟件流程47-48
• 4.6.1 通信配置47
• 4.6.2 通信協(xié)議47-48
• 4.6.3 軟件流程48
• 4.7 流量控制算法48-51
• 4.8 本章小結(jié)51-52
• 5 流量參數(shù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)52-58
• 5.1 流量與頻率之間的關(guān)系52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法52-53
• 5.3 實(shí)驗(yàn)步驟53-54
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64-65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：430787