本课题是针对目前液压领域普遍还采用模拟控制技术对比例阀进行控制的现状,在数字化控制技术方面进行研究,用一种数字化控制技术方案取代模拟控制技术来实现对比例阀进行智能控制。 同时,本课题还针对目前液压领域普遍存在的“有多少种比例阀,就有多少种比例阀控制器”的现状,提出一种研究方向,即研制出一种通用的比例阀控制器,来适配各种比例阀。这样不同功能的比例阀,依靠在通用的比例阀控制器中输入不同的控制软件,及设定不同的参数来实现其功能。 以数字化控制技术的研究为手段,以通用化、模块化的比例阀控制器产品为最终实现目标,是本课题的创新点与特色。 本课题开发的比例阀数字控制器的核心采用TI公司的16位单片机MSP430F167,以满足系统对运算能力的需求。在C430编制的软件程序支持下,通过A/D转换器MAX1313读取各信号输入接口的信号值,经处理、运算后将其转换为输出控制信号。由PWM脉宽调制器驱动功率驱动电路,输出电流信号驱动比例电磁铁。 本文还对单片机与PC机之间进行通讯、采用PC机进行上位机控制进行了一定的研究和探讨。并用Delphi开发了比例阀控制器的上位机管理程序。通过PC机可在Windows界面菜单方式设定比例阀控制器的参数。同时还有诊断和调试工具。设定值、实际值、开关量输入输出状态等参数都可以在界面显示。所有调节不仅能重复设定,记忆存储,自动记录或打印出来,还可以实现密码保护,防止他人乱调造成故障。 数字控制器还可根据用户特殊要求,对系统功能进行适配和扩展,利用CAN总线实现开放系统能力。 经过实验调试表明,本文所提出的基于数字控制技术的比例阀通用控制技术总体解决方案正确可行,其主要功能基本实现。采用“以软代硬”的功能电路设计思想使系统具有优良的灵活性、通用性、低廉的安装维护成本、极高的性价比,因而具有较高的市场推广应用价值。