多路比例阀控制系统的研究与设计

发布时间：2017-04-14 20:03

  本文关键词：多路比例阀控制系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自动化快速发展,各行各业对液压控制系统的要求也在提高。在数字电路时代,数字电路以其实现简单、系统可靠、集成度高、功能容易实现等优点占据着大部分市场。而数字式比例控制器控制精度高、性能好,已经成为当今比例控制器的发展趋势。传统的电液比例阀控制系统基本采用比例积分微分控制技术来实现,在控制性能要求较高的场合,该控制技术不能满足工业需求。针对传统控制技术体现出来的不足,论文设计了一种可以实现多路比例阀控制的方法,该方法采用恒流模式控制,可以实现较快的反应速度以及较高的控制精度。该系统采用意法半导体公司出品的,基于Cortex-M3内核的32位处理器STM32F103VET6作为核心控制芯片。控制芯片通过串口与上位机通信,实现上位机的控制,同时将采集到的电流值通过控制芯片发送到上位机,在上位机上显示。芯片内部flash存储校正值,使系统达到更好的控制精度。系统硬件部分包括电源模块、控制模块、多路实现模块、PWM调节模块、驱动模块等。本文详细介绍了PWM波占空比调节、全桥驱动以及电流采集的功能实现。系统软件部分包括下位机功能实现程序和上位机人机界面设计。论文主要介绍了直接数字式频率合成器(DDS)方法以及通过线性插值法实现数据校正。同时介绍了利用虚拟仪器Lab Windows/CVI实现上位机的开发。通过模块化设计,本系统实现了恒流模式控制电液比例阀,该系统具有功耗小、成本低、稳定等优点。
【关键词】：比例阀 恒流模式 PWM DDS 线性插值
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 课题研究背景及意义9-10
• 1.2.1 课题背景9-10
• 1.2.2 课题意义10
• 1.3 课题研究目的和工作10-11
• 1.4 论文结构安排11-13
• 第二章 多路比例阀控制系统总体方案设计13-19
• 2.1 主控制器芯片选型13-14
• 2.2 多路实现14
• 2.3 反馈系统设计14-15
• 2.4 PWM控制方法15-16
• 2.5 系统总体结构设计16-18
• 2.6 本章小结18-19
• 第三章 多路比例阀控制系统硬件设计19-31
• 3.1 电源模块19-20
• 3.2 控制模块20-22
• 3.3 多路实现模块22-25
• 3.3.1 模拟开关模块22-24
• 3.3.2 DAC模块24-25
• 3.4 PWM调节模块25-27
• 3.4.1 电流采集模块25-27
• 3.4.2 占空比调节模块27
• 3.5 驱动模块27-30
• 3.6 本章小结30-31
• 第四章多路比例阀控制系统软件设计31-47
• 4.1 系统软件构架31-32
• 4.2 下位机核心技术介绍32-38
• 4.2.1 颤振实现32-35
• 4.2.2 数据校正35-38
• 4.3 控制模块软件设计38-42
• 4.3.1 串口通信程序设计38-39
• 4.3.2 PWM程序设计39-40
• 4.3.3 ADC程序设计40-41
• 4.3.4 Flash程序设计41-42
• 4.4 上位机界面设计42-46
• 4.4.1 LabWindows/CVI简介42-44
• 4.4.2 界面设计44-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 测试结果与分析47-51
• 5.1 系统调试方案47
• 5.2 上位机软件调试47-48
• 5.3 硬件系统与下位机软件测试48-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-53
• 参考文献53-55
• 附录1 系统实物图55-57
• 附录2 系统PCB图57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 刘林山;郑爱红;;带ARM核的嵌入式微处理器技术特点分析与应用研究[J];工业控制计算机;2005年11期

2 马存宝;王彦文;王传清;宋东;;基于P89C51 RD2H和LabWindows/CVI的自动测试系统设计[J];机械与电子;2009年03期

3 牛占海,王宏武,刘榛;对电液比例控制系统的综述[J];机械研究与应用;2004年06期

4 李光彬;张雪梅;赵光;刘志海;;基于PWM控制技术的电液比例阀的研究[J];煤矿机械;2006年11期

5 代峰燕,王书茂,张磊;用LabWindows/CVI实现Moxa NPort Serve串口通讯的方法[J];微计算机信息;2005年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 苗莎;多核并行插值算法的研究[D];辽宁师范大学;2011年

2 付强;基于DSP的可编程比例控制放大器研究[D];浙江大学;2008年

  本文关键词：多路比例阀控制系统的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：306724