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时间:2017-12-07
《基于高速开关阀气动泵气压控制系统设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、HvdraulicsPneumatics&Seals/No.5.2011基于高速开关阀的气动泵气压控制系统设计李浩邱超凡(解放军炮兵学院五系42队,安徽合肥230031)摘要:根据气动泵气压控制系统的需求,设计了基于高速开关阀的气动泵气压控制系统。首先对数字阀的概念、优点和分类进行了概述。介绍了气压控制系统结构,分析了以PWM方式工作的高速开关阀控制原理。采用单片机,设计了气压控制系统硬件结构,开发了驱动电路。最后阐述了PWM信号的产生程序和PWM控制方式。该系统具有开闭效果好、功耗低等优点,而且PWM信号频率和占空比均可调节。表明了高速开关阀在气压控制系统中有广泛的使用价
2、值。关键词:高速开关阀;气压控制;PWM;单片机;气动泵中图分类号:'13-I138.52;TH138.7文献标识码:A文章编号:1008-0813(2011)05-0051-05TheDesignofPneumaticPumpPressureControlSystemBasedONHigh——speedon——ofValveL/HaoUChao-fan2(No.42BrigadeofGraduate,Dept.5th,ArtilleryAcademyofPIA,Hefei230031,China)Abstract:Accordingtotherequirementsofa
3、irpressurecontrolofthepneumaticpump,apneumaticpumppressurecontrolsystembasedonhigh—speedon—ofvalveisdesigned.Theconception,advantageandsortofdigitalvalvearefirstlyoverviewedinthearticle.Then,thestructureofpressurecontrolsyetemisintrduced,andthehish-speedon-ofvalve’scontrolthorywhichworksin
4、thewayofPWMisanalyzedAdoptingthesinglechipmicrocomputer,thehardwareconfigurationofpressurecontrolsystemhasbeendesignd,andalsothedrivecircuithasbeenexploited.FinaHytheprocedurewhichthePWMsignalproducesandthecontrolmodelofPWMareexpounded.Thissystempossessesthemeritsofhavinggoodefectatswitch,
5、lowpowerconsumption,etc.And,thePWMsignalfreqencyanddutycyclecanberegulated.Thesemeritsindicatethathish—speedon—ofvalvehasextensiveuseatpressurecontrolsystem.KeyWords:high-speedon-of~valve;airpressurecontrol;PWM;singlechipmicrocomputer,pneumaticpumpO引言气动泵的压力控制系统可采用数字阀,使气动泵的射流管阀人口处的压力稳定在(2.7
6、+0.3)MPa。随着自动控制领域的新思想、新算法、新观念的出现和计算机技术的突飞猛进,微电子技术的广泛应用,1数字阀概述气压元件及其控制系统也向着数字化方向发展,其中高速开关阀是数字阀的一种。数字阀是用数字信号高速开关阀【l】具有较高的开关速度、结构简单、抗污染、直接控制气体压力、流量和方向的阀门。由于计算机技抗干扰能力强。并且易于和计算机相连,可以利用软件术日益得到广泛应用。用计算机对气压控制系统进行实伺服来取代昂贵的机械构件,实现数字式电气控制。这时控制将成为今后气动技术发展的一个重要趋向。数字必将使复杂的传动回路得以大大简化.使控制过程简阀具有许多优点:①可直接与计
7、算机接口、不需D/A转单灵活可靠。高速开关阀可利用单片机或PLC通过编换器,与电气伺服阀和比例阀相比,结构简单;②工艺性制合适的软件直接控制,实现对气动系统的直接控制,好,价格低廉;③不存在精度很高的间隙配合,因而抗污而成本大为降低,可靠性与静态控制精度得到很大提染能力强,重复性好;④工作稳定可靠,操作维护更简高,这在开环系统中更为突出。基于数字阀的优点,某单;⑤输出量准确、由脉冲频率或宽度调节控制更可靠:⑥功耗小,可得到较高的开环控制精度等。收稿日期:2Ol0一l2—28在实际应用中,与电气比例阀和电气伺服阀相比
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