具有運(yùn)動(dòng)控制功能的電液比例閥控制器研究.pdf

1、近年來，隨著電液比例技術(shù)的發(fā)展，憑借著成本低、抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，電液比例閥在許多工業(yè)設(shè)備中逐漸取代了電液伺服閥。使用數(shù)字式比例控制器可方便地對電液比例位置控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，因其具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、適應(yīng)大功率控制及具有一定控制精度等特點(diǎn)在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文根據(jù)系統(tǒng)性能需求提出并實(shí)現(xiàn)了一種性能優(yōu)良、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的電液比例閥控制器，將其應(yīng)用于電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)中，具有良好的控制性能。本文的研究工作主要有:

2、r>　　(1)提出總體設(shè)計(jì)方案，采用ARM控制器為核心搭建下位機(jī)硬件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)完成主要控制功能;為了方便系統(tǒng)調(diào)試，在PC機(jī)上設(shè)計(jì)了上位機(jī)人機(jī)界面，確保整個(gè)系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互性。
　　(2)為了減少現(xiàn)場工程師的產(chǎn)品調(diào)試工作量和時(shí)間，基于繼電反饋法和三維黃金分割法設(shè)計(jì)了一種PID自整定方法，在電液比例閥閥心位置控制中完成了PID參數(shù)自整定，得到的最終結(jié)果具有良好的控制性能。
　　(3)搭建了電液比例閥控缸位

3、置控制系統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)，由于該系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的非線性，建立了系統(tǒng)的非線性模型以確保仿真結(jié)果與實(shí)際系統(tǒng)更貼近，并在Simulink中對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。
　　(4)對電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)的三個(gè)閉環(huán)由內(nèi)而外分別進(jìn)行參數(shù)整定，并分別進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的測試。為了避免電磁鐵死區(qū)的影響，采用差動(dòng)控制模式對電磁鐵進(jìn)行控制。在液壓缸位移閉環(huán)PID控制器中為充分發(fā)揮微分項(xiàng)的控制作用，設(shè)計(jì)了一個(gè)四階切比雪夫低通濾波器對微分項(xiàng)進(jìn)行數(shù)字濾波。由于系統(tǒng)