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数字式比例放大器的研究与设计
资料介绍
电液比例控制技术作为一门新兴的年轻的技术，其发展和普遍应用还不足50年。但凭借它自身的优点，形成了液体传动技术与控制技术的一个重要分支，并成为现代控制工程技术的重要组成部分。电液控制技术近些年来获得了飞速发展，其原因主要有两个方面。一方面，电液控制技术本身集液压传动与电气控制二者的优点于一身，尤其是电气控制技术和现代计算机控制技术的结合又为电液控制技术注入了新的活力，提供了更为广阔的发展空间；另一方面，电液比例控制技术的应用范围及其广泛，几乎渗透到所有的工业领域。比例放大器作为电液比例控制系统的核心单元，其控制性能对整个比例控制系统的性能起着决定性的作用。因此研究和设计数字式比例放大器对理解和促进电液比例技术发展具有很好的理论意义和现实意义。 本文重点放在数字式比例放大器的硬件和软件方面研究，在此基础上对数字式比例放大器系统进行了数学分析和实验方面的研究与测试。 数字式比例放大器的硬件控制核心为MCS51系列新型SAB80C515A单片机，利用该微处理器内部集成两通道的PWM功能，输出脉宽调制PWM控制信号，用以控制两个智能型功率放大管BTS410，使其工作在开关状态。对各单元电路进行了深入的理论研究和设计计算。软件设计使用汇编语言，采用了模块化设计方法，实现单片机按输入设定值对功放管的控制作用。在完成比例放大器硬件和软件研究设计后，对比例放大器控制系统进行了数学分析并使用离散系统的PID校正算法对比例放大器的控制性能进行了校正，整个过程使用MATLAB软件进行辅助分析和仿真。在实验部分设计了实用的S7-200PLC设定值发生器程序，用Protel99SE使用模块化的设计方法，设计了完整的原理图和PCB板，最后搭建典型电液比例控制回路对比例放大器控制性能进行了测试。测试结果表明，该比例放大器控制性能满足要求，线性度良好。
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