先导式电液比例方向阀控制器的设计

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1、分类号:密级：UDC：学号：405906012040南昌大学硕士研究生学位论文先导式电液比例方向阀控制器的设计TheDesignofPilotTypeElectro-hydraulicProportionaldirectionalvalveController龙玉其培养单位（院、系）：机电工程学院指导教师姓名、职称：刘国平教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：机械电子工程论文答辩日期：2015年5月30日2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果

2、。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字日期：zWf年t月曰本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：<签字日期：年夕月曰签字日期：年i月乂日论文题目兔渑祕細级嘮边枓姓名学号论文^级别博士口硕士■院/系/所专业工叙.E_mail备注：M开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开)摘要摘要电液比例控制技术

4、是灵活、精准和大传动比的控制方式，在大型机械设备的控制领域应用广泛，甚至某些大型工业设备必须使用液压控制系统来实现。而先导式电液比例方向阀控制器是大型工业设备控制的核心，国外有很多纯熟的技术，但是对我国技术封锁。本文使用高性能和效率ARM系列Cortex-M3为主控芯片，设计先导式电液比例方向阀控制器硬件电路和软件算法，并通过实验验证控制器的性能。首先，本文对先导式电液比例方向阀的结构和特性方面进行分析，提出了控制器的总体设计要求和具体技术参数，然后制定了系统硬件、软件的总体设计方案。其次，重点介绍了控制器的关键电

5、路的改进与设计，从理论上分析了电路设计的原理，为控制器电路的设计提供了理论依据，深入的分析了电路实验时出现问题的原因以及解决的方法。然后对控制器底层驱动的编写、定时控制程序、和与上位机通信的程序等，并介绍了Matlab的GUI编写的上位机调试软件。最后，介绍了控制器的核心算法双闭环控制系统，从理论上分析了本算法的原理与用处，对PID算法改进并使用Matlab进行仿真验证。然后使用某大学国家流体实验室的液压阀试验平台验证本控制器的性能。实验发现，本控制器的控制算法正确，控制效果良好，整体性能比国外某公司的控制器性能高

6、。关键词：先导式电液比例方向阀控制器；Cortex-M3；关键电路改进；双闭环控制；MatlabIABSTRACTABSTRACTTheelectro-hydraulicproportionalcontroltechnologyisaflexiblecontrolmode、precisionandhightransmissionratio.Widelyusedinthefieldofcontroloflargemechanicalequipment,somelargeindustrialequipmentmustu

7、sehydrauliccontrolsystemtoachievement.Pilottypeelectro-hydraulicproportionalvalvecontrolleristhecoreoflargeindustrialcontrolequipment.Thereisalotofmaturetechnologyinforeigncountry,butforeigntechnologyblockadeagainstourcountry.Inthispaper,thecontrollerusethehig

8、hperformanceandefficiencyoftheARMseriesCortex-M3chip,whosedesignofelectrohydraulicproportionaldirectionvalvecontrollerhardwarecircuitandsoftwarealgorithmisvalidatedbyexperimentswit