螺旋桨设备的比例阀数字化的研究

发布时间：2017-04-29 08:15

  本文关键词：螺旋桨设备的比例阀数字化的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电液比例控制技术充分结合液压控制和电气控制的优点，已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品生产过程中不可或缺的重要手段。电液比例阀控制器作为电液比例控制系统的重要组成单元，其功能是对比例阀提供特定性能的电流，使比例阀控制的液体流量连续成比例地受到控制。随着控制理论和技术的飞速发展，采用数字化控制技术控制电液比例阀，实现电液比例阀的数字化、智能化已成为趋势。 本文在详细分析电液比例阀的组成以及控制原理的基础上，设计了基于嵌入式技术的比例阀控制系统。在本系统中，采用软件实现控制逻辑与控制策略，使系统具有较好的经济性和灵活性，易实现多种现代复杂控制策略。同时，系统还具有可重复设置参数、记忆存储等功能。 系统在硬件方面采用性能高、功耗低的S3C2440作为处理芯片，采用液晶作为显示模块，通过采用串口通信来实现上位机监控功能。同时，设计了反接卸荷式功率放大电路，此方式比较节能同时还可以克服比例电磁铁产生的迟滞与爬行作用。 在软件方面，通过对控制算法的研究与探讨，在对普通PID控制算法的改进基础上，提出了参数自整定的模糊PID控制算法。由于此算法对处理器的占用时间很短，从而减少系统的运算时间。同时软件采用模块化的设计思想来实现系统的正常运行。 最后对整个系统的抗干扰性进行设计，又分别在实验室和工业现场进行性能测试并进行分析，，基本满足系统要求。采用嵌入式技术的电液比例阀系统具有良好的灵活性和可靠性，性价比高，功能强大。同时具有很强的实际意义和市场推广价值。
【关键词】：电液比例阀 模糊PID控制 嵌入式 PWM控制
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外技术发展概况及趋势10-12
• 1.3 论文的主要章节安排12-15
• 第2章 电-液比例阀总体设计方案15-23
• 2.1 电-液比例阀简介15-16
• 2.2 比例阀的类别及其组成16-19
• 2.2.1 比例阀的类别16-17
• 2.2.2 比例阀的组成17-19
• 2.3 比例阀的控制原理19-20
• 2.4 比例阀的总体设计方案20-21
• 2.5 本章小结21-23
• 第3章 控制算法的研究23-41
• 3.1 PID 控制算法以及改进23-30
• 3.1.1 模拟 PID 控制算法23-24
• 3.1.2 数字式的 PID 控制算法24-26
• 3.1.3 数字式的 PID 算法的改进26-30
• 3.2 模糊控制30-33
• 3.2.1 模糊控制的理论30-31
• 3.2.2 模糊控制器的设计31-33
• 3.3 模糊的 PID 控制算法33-39
• 3.3.1 输入输出量的模糊化34-36
• 3.3.2 模糊控制器的规则的建立36-37
• 3.3.3 计算模糊控制的规则表37-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第4章 系统的硬件设计41-51
• 4.1 硬件设计的原则41
• 4.2 ARM 微处理器的选择41-42
• 4.3 通信接口42-44
• 4.3.1 RS-232 通信标准42-43
• 4.3.2 MAX3232 的接口电路43-44
• 4.4 人机界面44-46
• 4.4.1 LED 与报警电路44-45
• 4.4.2 LCD 的显示45-46
• 4.5 功率驱动电路46-48
• 4.6 系统电源的设计48-50
• 4.7 本章小结50-51
• 第5章 系统的软件设计51-59
• 5.1 构建嵌入式开发环境51-52
• 5.2 软件中模块的设计52-58
• 5.2.1 主程序的流程图52-53
• 5.2.2 数据采集模块53-54
• 5.2.3 数据处理子程序54-56
• 5.2.4 串口通信子程序56-57
• 5.2.5 模糊 PID 控制模块57
• 5.2.6 PWM 信号的输出模块57-58
• 5.3 本章小结58-59
• 第6章 抗干扰性设计及性能测试59-65
• 6.1 系统的抗干扰性的设计59-61
• 6.1.1 硬件的抗干扰性59-60
• 6.1.2 软件抗干扰的设计60-61
• 6.2 性能检测61-64
• 6.3 本章小结64-65
• 第7章 总结65-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文71-73
• 致谢73-74
• 详细摘要74-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：334522