基于PWM技术的电液比例控制系统的研究及应用.pdf

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1、·28·煤矿机电2017年第2期康永玲．基于PwM技术的电液比例控制系统的研究及应用[J]．煤矿机电，2017(2)：28-32．doi：10．16545／jcnki．cmet．2017．02．009基于PWM技术的电液比例控制系统的研究及应用术康永玲(中煤科工集团太原研究院有限公司，山西太原030006)摘要：针对采用放大器驱动板和控制器的传统掘进机电液比例控制系统在实际使用中存在着稳定性差、控制精度低、故障率高等缺陷，提出了基于PWM技术的电液比例控制方法，即采用CANopen通信协议，组建通信系统和PwM信号直接驱动

2、控制比例阀，它通过对控制器的输出电流进行反馈保证了电液比例阀的控制精度，对阀的特性曲线和时间响应进行参数化编程设定，改善了系统性能，可更好地适应不同的负载应用场合。实际运行结果表明，该电液控制系统性能稳定，运行可靠，有良好的应用前景。关键词：脉冲宽度调制(PwM)；电液比例阀；控制模块中图分类号：TD63+2文献标识码：B文章编号：1001—0874(2017)02—0028—05ReSearChandAppliCatiOnOfEIeCtrO—Hydrau¨CPrOpOrtiOnalCOntrOISystemBasedOn

3、PWMTechnOIOgy‰愕yo倒垤(CCTEG711aiyuanResearchInsfituteCo．，Lfd．，’Ihiyuan030006，Cbina)Abstract：Inthepracticalapplication，thecontmlsystemofelectr0·hydmulicproportionalcontmlsystemwhichisusedintheaIIlplifierdriverboard+contI．0llerhasthedef宅ctsofpoorstability，lowcontIDlpr

4、ecisionandhighfailurerate，Amethodofelectm-hydraulicproportionalcontrolbasedonPWMtechnologyisproposed，whichusestheCANopencommunicationprotocol，thefo珊ationof．acommunicationsystemandPWMsignaldirectddvecontmlproportionalvalve．Itensuresthecontrolprecisionoftheelectm—hy

5、draulicproportionalvalvebymeansofthefeedbackoftheoutputcurrentofthecontroller，andthecharacteristiceurveandtimeresponseofthevalvearepro铲ammed，improVethequalityofthesystem，andbetteradapttodifkrentloadapplications．Thepmcticaloperationresultsshowthatthesystemhasstable

6、pe—’o肌ance，IeliableoperationandgoodappIicationprospect．Keywords：pulsewidthmodulation(PWM)；electm-hydmulicproportionalvalve；controlmoduleO引言随着现代微电子集成技术和计算机科学的快速发展，其电气和电子技术在信号检测、处理、传输等方面的优势更加突出。通常传统掘进机采用电液比例技术，控制系统采用放大器驱动板和控制器的方式通过串口通信协议来实现。但在实际使用中，由于程序执行和通信校验时间长，放大

7、器机构误动作}山西省科技重大专项基金项目(20131101034)造成比例阀稳定性差，且控制精度低，故障率高。为改善系统品质，采用先进可控的PwM(脉冲宽度调制)电液比例控制技术。它是一种将模拟信号电平进行数字编码的控制技术，利用控制器的PwM输出信号(包含了同频率的脉动量，无需另加颤振信号)⋯实现对掘进机的履带行走和悬臂运动电液比例阀的控制。其软件是通过实际的响应情况进行跟踪补偿实现PID控制调节的旧J，并选择最优的控制参数去匹配某悬臂式掘进机执行机构对其电磁阀的响应速度、控制精度和开口大小的要求，避免了电磁2017年第

8、2期矿机电·29·铁阻值变化对电液比例阀开口大小的影响，提高了系统稳态精度、动态响应及稳定性。1硬件结构及原理PWM电液比例控制系统由HAWE的防爆电液比例换向阀及执行机构、Intercontml控制器、遥控接收机、指令元件(HETRONIC遥控系统)组成。指令元件(遥控发射机)发出指令后，遥控接收机无