縫隙節(jié)流式電動閥門的設計與控制研究.pdf

1、隨著微機及傳感檢測技術在液壓領域中的大量應用，流體控制元件的數(shù)字化已成為一種必然趨勢。相對于傳統(tǒng)液壓控制，數(shù)字液壓控制具有成本低、可靠性高、性能優(yōu)越、易于程序化等優(yōu)點。
　　以直接式數(shù)字液壓控制理論為依據，設計了一種適用于流量控制場合的新型電動閥門。該閥門能根據人工設定的流量來自動調節(jié)閥門的出口流量使其與設定值相等。閥門結構根據機電一體化的設計思想，由調節(jié)流量的機械結構結合電動執(zhí)行裝置構成。調節(jié)流量的機械結構為閥芯與閥體構成的縫隙

2、式節(jié)流口，電動執(zhí)行裝置為直流電機，直流電機與節(jié)流口的閥芯連接。電動閥門采用數(shù)字控制系統(tǒng)，以C8051F000單片機為控制核心，單片機發(fā)出控制信號控制直流電機驅動閥芯做軸向直線運動，從而改變節(jié)流口的開口大小以達到調節(jié)流量的目的。閥體內部嵌入葉輪式流量檢測機構，檢測機構測得閥門出口的實際流量信號再將其反饋給單片機構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而提高控制精度。
　　對控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)進行了研究。分析了直流電機的控制方法，得到了其PWM控制軟件的實

3、現(xiàn)過程。根據流量調節(jié)與控制直流電機之間的關系，提出了流量控制比例調節(jié)算法。該算法是以設定流量與閥門出口流量之間的差值為基礎，以PWM的占空比為作用對象，通過不同的流量差值控制直流電機的轉向和轉速來調節(jié)流量，以實現(xiàn)智能流量控制。
　　對葉輪式流量檢測機構的參數(shù)進行測定，通過搭建液壓實驗臺并進行實驗，得到葉輪式流量檢測機構的流量和頻率之間的關系，根據此關系可獲得不同頻率下閥門的出口流量，實現(xiàn)對閥門出口流量的精確測定和閥門流量的精確控制