多路比例阀控制系统的研究与设计

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自动化快速发展,各行各业对液压控制系统的要求也在提高。在数字电路时代,数字电路以其实现简单、系统可靠、集成度高、功能容易实现等优点占据着大部分市场。而数字式比例控制器控制精度高、性能好,已经成为当今比例控制器的发展趋势。传统的电液比例阀控制系统基本采用比例积分微分控制技术来实现,在控制性能要求较高的场合,该控制技术不能满足工业需求。针对传统控制技术体现出来的不足,论文设计了一种可以实现多路比例阀控制的方法,该方法采用恒流模式控制,可以实现较快的反应速度以及较高的控制精度。该系统采用意法半导体公司出品的,基于Cortex-M3内核的32位处理器STM32F103VET6作为核心控制芯片。控制芯片通过串口与上位机通信,实现上位机的控制,同时将采集到的电流值通过控制芯片发送到上位机,在上位机上显示。芯片内部flash存储校正值,使系统达到更好的控制精度。系统硬件部分包括电源模块、控制模块、多路实现模块、PWM调节模块、驱动模块等。本文详细介绍了PWM波占空比调节、全桥驱动以及电流采集的功能实现。系统软件部分包括下位机功能实现程序和上位机人机界面设计。论文主要介绍了直接数字式频率合成器(DDS)方法以及通过线性插值法实现数据校正。同时介绍了利用虚拟仪器Lab Windows/CVI实现上位机的开发。通过模块化设计,本系统实现了恒流模式控制电液比例阀,该系统具有功耗小、成本低、稳定等优点。
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