基于變PWM周期和占空比的壓電開關(guān)式智能閥門定位器控制方法研究.pdf

1、氣動調(diào)節(jié)閥由閥門定位器、氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥組成,是過程控制系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,以其控制簡單、反應(yīng)快速,且本質(zhì)安全,不需另外再采取防爆措施等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力和輕紡等工業(yè)部門。閥門定位器作為氣動調(diào)節(jié)閥的控制核心,可以實(shí)現(xiàn)氣動調(diào)節(jié)閥快速、穩(wěn)定和精確的定位,在氣動調(diào)節(jié)閥的控制中起著決定性的作用。其中,壓電開關(guān)式智能閥門定位器因其具有高抗振動性、高可靠性、能夠接受較高頻率的控制信號、低功耗和低耗氣量等特點(diǎn),已逐漸成為智能閥

2、門定位器的主流。
　　本文通過對帶反向PWM的五步開關(guān)法進(jìn)行分析和研究,針對其在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題,提出了相應(yīng)的解決方法。
　　針對帶反向PWM的五步開關(guān)法應(yīng)用于大范圍階躍控制時,由于反向降速效果過強(qiáng)而帶來的停頓問題,提出了變正向PWM周期的控制算法。在PWM控制區(qū)內(nèi)采用增大正向PWM周期的方法進(jìn)行正向降速,可以平緩而有效地降低閥位運(yùn)行速度,有效地防止了反向PWM降速帶來的停頓現(xiàn)象。
　　針對帶反向PWM的五步開關(guān)法

3、應(yīng)用于小范圍階躍控制時,存在閥位啟動慢、正向PWM脈沖個數(shù)多、調(diào)節(jié)時間長的問題,在原算法的基礎(chǔ)上,提出了線性化方法和分段PI方法變正向PWM占空比。在小范圍階躍控制時,能夠獲得較大占空比的正向PWM脈沖,加速閥位啟動過程,減少正向PWM脈沖個數(shù),減小調(diào)節(jié)時間。
　　在基于16位超低功耗單片機(jī)MSP430F5418的硬件系統(tǒng)平臺上實(shí)現(xiàn)了控制算法,并進(jìn)行了相應(yīng)的控制實(shí)驗(yàn),取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果,解決了帶反向PWM的五步開關(guān)法存在的問題。