縫隙節(jié)流式電動閥門的設(shè)計與控制研究.pdf

1、隨著微機及傳感檢測技術(shù)在液壓領(lǐng)域中的大量應(yīng)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(jù)，設(shè)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(jù)人工設(shè)定的流量來自動調(diào)節(jié)閥門的出口流量使其與設(shè)定值相等。閥門結(jié)構(gòu)根據(jù)機電一體化的設(shè)計思想，由調(diào)節(jié)流量的機械結(jié)構(gòu)結(jié)合電動執(zhí)行裝置構(gòu)成。調(diào)節(jié)流量的機械結(jié)構(gòu)為閥芯與閥體構(gòu)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(qū)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(diào)節(jié)流量的目的。閥體內(nèi)部嵌入葉輪式流量檢測機構(gòu)，檢測機構(gòu)測得閥門出口的實際流量信號再將其反饋給單片機構(gòu)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(jù)流量調(diào)節(jié)與控制直流電機之間的關(guān)系，提出了流量控制比例調(diào)節(jié)算法。該算法是以設(shè)定流量與閥門出口流量之間的差值為基礎(chǔ)，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(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量，以實現(xiàn)智能流量控制。
　　對葉輪式流量檢測機構(gòu)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(gòu)的流量和頻率之間的關(guān)系，根據(jù)此關(guān)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