基于DSP的数字溢流阀的控制研究

发布时间：2017-10-23 14:00

  本文关键词：基于DSP的数字溢流阀的控制研究

  更多相关文章： 连续跟踪算法 DSP 数字阀 AMESim仿真

【摘要】：随着现代工业生产规模的扩大和自动化程度的提高,计算机控制系统在现代工业中的地位越来越高。由于数字阀能够直接以数字的方式进行控制,因而数字阀在现代工业中的应用越来越广泛。采用计算机直接控制的数字阀是今后液压技术发展的一个方向。本文主要对数字阀的机构以及原理进行介绍,同时对其进行简化并进行建模,并且对经典的数字阀的控制算法(矢量控制算法、双闭环控制算法)的原理以及特点进行的详细的分析。第二部分对连续跟踪算法与PID算法进行研究,对连续跟踪算法的原理和实现方式等进行了研究,同时对PID算法在数字阀中的应用进行案例分析,并根据设计需要选择了连续跟踪算法。第三部分对TMS320F2812的硬件结构进行详细介绍,并针对算法需要的PWM的硬件实现进行介绍,同时对其外设进行研究与分析,由于数字控制需要进行驱动,因此对斩波驱动进行了详细的研究分析,并将其作为驱动方式。最后一部分主要求出电机和数字溢流阀的传递函数模型,并用AMESim对数字阀进行仿真,分析阻尼孔径、导阀座孔径、主阀口进油口压力油容积和先导阀前腔压力油容积对数字阀响应特性的影响。选取最优数字溢流阀设计参数。并对基于连续跟踪算法的数字阀的动态响应进行模拟,证明连续跟踪算法的可靠性和优越性。
【关键词】：连续跟踪算法 DSP 数字阀 AMESim仿真
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH134
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 数字阀控制技术概况8
• 1.2 数字阀控制系统特点及其应用8-14
• 1.2.1 数字阀液压控制系统8-10
• 1.2.2 数字阀控制系统的特点及应用概况10-14
• 1.3 数字阀控制技术的国内外研究现状14-15
• 1.4 数字阀控制目前存在的问题15
• 1.5 本课题的研究内容及研究创新点15-17
• 1.5.1 课题研究内容15-16
• 1.5.2 课题研究创新点16-17
• 2 数字阀控制的总体方案设计17-32
• 2.1 数字阀17-26
• 2.1.1 数字式电液控制阀17-19
• 2.1.2 数字溢流阀19-24
• 2.1.3 数字溢流阀参数及三维模型24-26
• 2.2 经典数字阀控制算法26-30
• 2.2.1 矢量控制算法26-28
• 2.2.2 双闭环控制算法28-30
• 2.3 数字阀控制算法方案30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 3 数字阀控制算法设计32-41
• 3.1 控制算法理论依据32-33
• 3.2 步进电动机输出角位移的连续跟踪控制方法33-37
• 3.2.1 角位移的连续跟踪控制算法分析33-35
• 3.2.2 PMW技术与实现分析35-37
• 3.3 PID控制算法37-39
• 3.3.1 PID算法37-38
• 3.3.2 数字PID增量式算法38
• 3.3.3 PID在数字阀控制中的应用38-39
• 3.4 控制算法系统设计39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 4 DSP硬件架构及实现41-51
• 4.1 DSP硬件架构设计41-43
• 4.2 控制系统核心DSP电路设计43-46
• 4.2.1 TMS320F2812 概况43-45
• 4.2.2 ADC转换模块分析45
• 4.2.3 DSP事件管理模块分析45
• 4.2.4 SPI接口设计分析45-46
• 4.2.5 DSP的电路控制板介绍46
• 4.3 典型数字阀驱动方式分析46-48
• 4.4 位置闭环电路设计分析48-49
• 4.5 电源的选择49-50
• 4.6 本章小结50-51
• 5 数字阀控制系统仿真51-66
• 5.1 二相混合式步进电动机传递函数51-53
• 5.1.1 电流环部分传递函数52
• 5.1.2 位置环部分传递函数52-53
• 5.1.3 二相混合式步进电机开环传递函数53
• 5.2 数字溢流阀的传递函数53-56
• 5.2.1 动态特性支配方程54-56
• 5.2.2 方程拉式变换56
• 5.3 数字溢流阀建模仿真56-60
• 5.3.1 主阀阻尼孔径对数字溢流阀响应特性的影响57
• 5.3.2 导阀座孔径对响应特性的影响57-58
• 5.3.3 主阀进油口压力油容积对响应特性的影响58-59
• 5.3.4 不同弹簧刚度对溢流阀响应特性的影响59
• 5.3.5 不同预压缩力对溢流阀响应特性的影响59-60
• 5.4 最优化参数选取60-63
• 5.5 基于连续跟踪算法对数字阀动态模拟63-65
• 5.6 本章小结65-66
• 6 总结与展望66-67
• 6.1 本文总结66
• 6.2 后续展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈惠民;黄新华;刘天民;林保华;;直接式数字阀的开发研究[J];机床与液压;1987年02期

2 汤孝信;新型数字阀与多缸同步[J];液压与气动;1990年04期

3 李胜,裴翔,阮健;数字阀控制器的设计方法研究[J];工程设计学报;2002年03期

4 赵晓燕,张胜昌,许仰曾,杨逢瑜;数字阀的优化设计研究[J];机床与液压;2004年10期

5 阮健,李胜,裴翔,俞浙青;数字阀的分级控制及非线性[J];机械工程学报;2005年11期

6 张远深;董宗彬;李慧燕;张文涛;徐正华;;数字阀在压力控制装置中的应用[J];液压与气动;2008年01期

7 许仰曾;李达平;陈国贤;;液压数字阀的发展及其工程应用[J];流体传动与控制;2010年02期

8 张宪;裴翔;吕梅蕾;杨水燕;阮健;;2D数字阀阀芯受力分析及研究[J];流体传动与控制;2011年06期

9 许有熊;李小宁;朱松青;刘娣;;压电开关调压型气动数字阀控制方法的研究[J];中国机械工程;2013年11期

10 徐兴斋;;电液数字阀的研究[J];武汉钢铁学院学报;1985年04期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 李胜;裴翔;阮健;;数字阀控制器的设计方法研究[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第四卷）[C];2002年

2 赵晓燕;张胜昌;许仰曾;杨逢瑜;;数字阀的优化设计研究[A];机床与液压学术研讨会论文集[C];2004年

3 赵晓燕;张胜昌;许仰曾;杨逢瑜;;数字阀的优化设计研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2004年

4 王玲;滕鹏;马晶;;基于ModBus总线的高精度数字阀控制系统的设计与应用[A];中国空气动力学会测控技术专委会第六届四次学术交流会论文集[C];2013年

5 米建国;刘忠良;钱军辉;陈宏宇;张伟朋;丛燕;;数字阀PCC智能调速器的研发[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周盛;液压自由活塞发动机运动特性及其数字阀研究[D];浙江大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨凯钧;改进型转板式气动数字阀的特性研究[D];浙江工业大学;2010年

2 吴建;基于两位开关阀的数字阀控制技术研究[D];北京理工大学;2015年

3 易雪梅;基于DSP的数字溢流阀的控制研究[D];重庆大学;2015年

4 慎石磊;新型转板式气动数字阀的研究[D];浙江工业大学;2009年

5 董本万;气动数字阀控制策略的研究[D];河南理工大学;2009年

6 陈夷平;数字阀的非线性特性及颤振补偿研究[D];浙江工业大学;2010年

7 张宪;变面积梯度的2D数字阀性能分析及实验研究[D];浙江工业大学;2012年

8 张U_晖;2D数字阀的静动态特性及死区非线性补偿研究[D];浙江工业大学;2012年

9 邹正佳;2D数字阀及电 机械转换器的研究[D];浙江工业大学;2010年

10 王成宾;步进电机控制的液压数字阀的建模与仿真研究[D];太原理工大学;2006年

，

本文编号：1083721