基于STM32的2D比例伺服閥數(shù)字控制器的設計與研究.pdf

1、近年來，隨著機電裝備自動化需求的提高，工程領域對電液控制系統(tǒng)提出了更高的性能指標。電液比例伺服控制技術綜合了電液比例控制和電液伺服控制的優(yōu)點，具有性能可靠、成本低、控制精度高和響應特性快等優(yōu)點，因此獲得廣泛應用，成為當前電液控制技術的亮點之一。
　　本文設計的2D比例伺服閥則利用單閥芯的雙運動自由度（旋轉和直動）設計的伺服螺旋機構來實現(xiàn)功率放大功能，集直動-導控功能于一體，相較于其他電液閥具有抗污染能力強、固有頻率高、零位泄漏小、

2、動態(tài)特性好、結構簡單等優(yōu)點。該2D比例伺服閥以直流電機為電-機械轉換器，具有成本低、便于控制等優(yōu)點。同時設計了基于Stm32F405為核心的數(shù)字控制器，不僅使得2D比例伺服閥具有良好的動靜態(tài)特性，而且其自身具有體積小、集成度高、高性價比的優(yōu)點，具體研究內(nèi)容及成果如下:
　　1.研究了2D比例伺服閥的結構和工作原理。2D比例伺服閥閥體采用了液壓伺服螺旋機構，解決了傳統(tǒng)的單級直動式電液閥難以實現(xiàn)大流量和高壓力控制與導控型電液閥復雜結構

3、的難點。通過MATLAB對伺服螺旋機構進行仿真分析，研究了各種結構參數(shù)對其性能的影響。
　　2.對2D比例伺服閥的電-機械轉換器直流電機建立了理論模型，用Simulink對電機及其雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進行了仿真，分析出主要是相位滯后限制了電機的頻寬并設計了相位補償算法拓寬了電機的頻寬。進行了動態(tài)特性的實驗研究，實驗結果表明直流電機階躍響應的上升時間約為5ms，動態(tài)特性良好，對2D比例伺服閥的控制奠定了基礎。
　　3.Stm32F4