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可编程压电式电气比例阀的研究

更新时间：2020-03-12 18:41:42 大小：2M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：压电式电气比例阀单片机 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

气动技术很重要的一个发展方向是：节能、低功耗、小型化、精密化、高速化及长寿命。电气比例阀是电气比例／伺服控制系统中的核心器件，它的性能直接影响甚至决定整个系统的好坏。随着电气比例／伺服控制技术及压电技术的发展进步，开发适应气动技术发展方向的新型的电气比例阀，已经成为一个很重要的课题。本论文主要研究压电式电气比例阀及其可编程控制，全文分为六个章节：第一章首先通过从电气比例／伺服控制系统、流体压电驱动与控制和电气比例阀的分类等几个方面进行阐述，介绍了压电式电气比例阀的研究背景；其次介绍了电气比例阀的研究现状，分析了目前比较先进的已投入生产使用的电气比例阀优势，并由此设想了电气比例阀的发展趋势；最后提出了本论文的研究意义和研究内容。第二章首先介绍了喷嘴挡板阀的工作原理，进而研究了压电式喷嘴挡板阀的气路特性和工作原理，在此基础上阐明了压电式电气比例阀的工作原理。第三章对压电式电气比例阀进行了数学建模研究。分别通过定性分析和定量分析两个角度，建立了压电式电气比例阀的线性和非线性数学模型。通过定性与定量分析两种方法的互相辅助利用，获得对压电阀更加清楚的认识。同时利用建立的非线性数学模型进行了仿真研究。第四章介绍了自行设计的可编程单片机控制系统。控制系统的核心元件是单片机ADuC812，文中对该芯片的主要功能及其特色进行了介绍。本章从硬件和软件两个方面对控制系统的设计进行了详细介绍。第五章利用自行设计的可编程单片机控制系统对压电式电气比例阀进行了性能测试实验。控制实验包括输入输出特性、阶跃响应、正弦跟踪响应。在开环阶跃测试中，发现该阀的滞后时间很长，因此本课题设计了史密斯预估器进行滞后补偿，通过史密斯预估补偿+PID控制器的控制策略，获得了很好的控制效果。实验表明，自行设计的单片机控制系统具有良好的控制性能。最后针对仿真曲线与实验曲线进行了比较分析。第六章总结了全文的工作，并对进一步的研究做了展望。