基于高速开关阀的气动比例调压阀的开发

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该课题主要对气动比例阀中应用最多的气动调压阀进行了研究开发.气动调压阀由高速开关阀,微型压力传感器和单片机构成先导调压装置,主阀为普通调压阀.以单片机为核心组成的控制电路,根据输入信号与传感器的偏差,用PWM控制方式驱动进、排气高速开关阀,实现对先导腔压力的调节,直到偏差为零,进、排气高速开关阀关闭,主阀阀芯在新的位置上达到平衡,从而得到一个与输入信号成比例的输出压力.根据气动脉宽调制调压原理,提出了"按照PID方法控制PWM脉宽"的设计思路,对PWM气动脉宽调制技术、PID控制技术进行了全面的研究,通过大量试验对PWM、PID技术应用于气动调压阀做了有益的探索,并取得一定的成果,尤其在PID对时间参数的确定方面有新的突破.并得出如下结论:1、PWM气动调压阀稳定精度高,具有很大的实用性;2、实验证明输出压力与占空比成较好的线性关系,从而证明了PWM调制原理有良好的线性度;3、在PWM气动调压阀的闭环控制中,用软件PID调节可以获得较好的控制精度,取得了较好的效果.利用上述系统所做结果,设计了基于产品化的C8051F310单片机控制系统,并做了初步实验,实验表明,用PWM控制方式驱动高速开关阀是正确、合理、有效的.
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