基于PWM控制技术的电液比例阀特性的研究

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基于PWM控制的电液比例阀控制系统的设计

[ 5 ] 马宪民 ,任锋. 基于虚拟仪器的集成电路自动测试系统设计[J ] . 仪器仪表学报 ,2006 (6) :178321785.
[ 6 ] 徐耀松 ,付华 ,王丹丹. 网络化虚拟仪器技术在煤矿监测系统中的应用[J ] . 工矿自动化 ,2008 (1) :38240.
[ 7 ] 谢军贤 , 纪传滨 , 付金泉. 基于虚拟仪器技术的电源自动测试系统[J ] . 航空计算技术 ,2007 (11) :1002101.
0 引言
电液比例阀控制系统广泛应用于机械加工、冶金等行业 ,传统的控制方式多数采用 PID 控制技术 ,虽然该方式具有简单、可靠、参数整定方便等优
硬件模块实现信号的调理、采集和输出 ,软件模块实现信号的处理、显示 ,提高了测试效率 ,降低了人工测试带来的误差 ,将繁琐复杂的语言编程简化为以菜单提示方式选择功能 ,并且用线条将各种功能连接起来 ,省时简便 ,在矿用电源和其它类似的测试领域中的应用前景良好。
参考文献 :
[ 1 ] 侯国屏 ,王坤 , 叶齐鑫. LabV IEW7. 1 编程与虚拟仪器设计[ M ] . 北京 :清华大学出版社 ,2005.
[ 2 ] 毛建东. 基于 LabV IEW 的单片机数据采集系统的设计[J ] . 微计算机信息 ,2006 (3) :41242.
u ( t) = m ( e( t) )
=
M sgn[ ( e( t) ) ] , t ∈[ k T , k T + Tk ] T , t ∈ ( k T + Tk , k T + T)
(1)
b | e( k T ) | , | e( k T ) | ≤ T/ b

电液比例阀的设计与实验研究

电液比例阀的设计与实验研究
一、引言
随着液压系统技术的发展，电液比例阀的应用越来越广泛，它在高精
度液压系统中起到重要的作用。

电液比例阀是一种能够实现电控制的液压阀，它在自动化操作中可以实现高精度的控制，从而提高了自动化系统的
整体性能。

本文将介绍电液比例阀的设计和实验研究，总结电液比例阀的
应用特点，以及电液比例阀的优缺点。

二、电液比例阀的设计原理
电液比例阀是一种智能控制的液压阀，它的设计基本上与其他液压阀
一样，它也分为阀内部和阀外部两大部分。

电液比例阀的阀内部包括阀体、活塞、活塞杆、活塞杆定位器和活塞密封垫等零件，这些部件组成了电液
比例阀的核心部分；阀外部则由连接管路、电控装置、指示仪表等组成。

电液比例阀的工作原理是：利用电控装置将控制信号转换为有效的液压信号，通过操作活塞控制液压介质的流量大小和方向，实现液压设备的控制
操作。

一般来说，电液比例阀的阀芯结构有金属丝活塞阀、活塞杆阀、隔膜
阀和回路阀等常见类型。

新型电液比例阀的设计及其控制方法的研究

III
新型电液比例阀的设计及其控制方法的研究
Key Words: Electro-hydraulic proportional pressure valve; CFD; PID algorithm; PWM; Steady-state model; Dynamic Model; Simulation
IV
湖南大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
湖南大学硕士学位论文新型电液比例阀的设计及其控制方法的研究姓名：黄勇申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：胡思节 20070410
新型电液比例阀的设计及其控制方法的研究
摘
要
电液比例阀是实现电液比例控制技术的关键控制器件。由于其较好的控制精度和稳定性，电液比例阀已开始逐渐代替传统控制阀。电液比例压力控制阀是电液比例阀中的一种，其功用是对液压系统中的油液压力进行比例控制，进而实现对执行器输出力或输出转矩的比例控制。论文在参照国内外成熟产品的基础上，运用现代设计方法和分析手段设计了一种新型比例压力阀的结构。首先，设计了十几种阀芯和阀腔的几何结构 , 根据计算流体力学的理论，对每一种阀的流道建立数学模型。其次，借助商业软件 ANSYS/FLOTRAN 和 CFX 求解流道中的速度、压力数值解 , 根据求解的数据 , 分析出阀内流道的几何形状对流场的影响。最后 , 根据所得结论优化出一种新型的阀芯和阀腔结构。在比例压力阀的控制电路设计中，以单片机控制系统、数字 PID 算法和 PWM ( 脉冲宽度调制 ) 技术为研究对象。根据电液比例阀的控制要求，编制了系统控制程序，设计了单片机控制系统的电路和功率放大电路，使控制电路的精度和可靠性大大提高。将阀的工作状态抽象成数学模型是研究现代液压系统的主要方法。论文运用运动学和动力学理论，建立了所设计的电液比例压力阀的稳态和动态数学模型，得到了系统的传递函数。另外 , 求解系统模型中的参数成为一个重要问题，论文中同样以计算流体力学为理论依据，通过有限元等数值方法，计算出流量系数等重要参数。为了研究阀的稳态、动态特性，将传递函数转换为 MATLAB/SIMULINK 软件包的方框图模型，利用计算机仿真技术得到阀的阶跃输入响应。然后，研究了不同结构对阀稳态与动态特性的影响，为进一步优化阀的结构提供了理论上的参考依据。关键词：电液比例压力阀； CFD ； PID 算法；脉宽调制；稳态模型；动态模型；仿真

pwm控制比例阀原理

pwm控制比例阀原理PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种通过改变信号的脉冲宽度来实现信号控制的技术。

PWM控制比例阀是应用PWM技术对比例阀进行精确控制的一种方法。

比例阀是一种能够根据输入信号的大小，精确调节输出液压流量的装置，常用于液压系统中对液压元件输出流量进行控制。

传统的比例阀控制方法是通过电流信号控制，而PWM控制比例阀则是利用脉宽信号控制比例阀的开启时间，从而实现对液压流量的精确控制。

PWM控制比例阀的工作原理如下：1.脉宽信号输入：PWM信号的周期由一个固定的频率决定，通常是几十千赫，脉宽则可根据需要进行调整。

2.开启时间控制：脉宽信号的高电平持续时间决定了比例阀的开启时间。

比例阀通常具有两个状态，全开和全关，PWM信号的高电平持续时间越长，则比例阀开启的时间越长，输出液压流量也越大。

3.比例阀控制：比例阀通过调节其内部的阀芯位置或阀口的开合来控制液压流量。

开启时间较长的PWM信号会使比例阀打开得更多，液压流量相应增加；开启时间较短的PWM信号则会使比例阀关闭得更多，液压流量相应减少。

4.输出液压流量调节：PWM控制比例阀的输出液压流量可通过改变PWM信号的脉宽来进行调节。

脉宽增加，比例阀开启时间增加，液压流量增加；脉宽减少，比例阀开启时间减少，液压流量减少。

PWM控制比例阀的优势在于其精确度和响应速度都较高。

由于PWM脉冲信号的调制周期和比例阀的响应速度都很快，可以更精确地控制液压元件的输出流量。

同时，通过改变PWM信号的脉宽来控制比例阀的开启时间，比起传统的电流信号控制方法，可以更快速地实现对比例阀的控制。

综上所述，PWM控制比例阀通过改变信号的脉冲宽度来控制比例阀的开启时间，从而实现对液压流量的精确控制。

其工作原理简单、精确度高、响应速度快，适用于需要精确控制液压流量的液压系统。

基于PWM控制技术的电液比例阀的研究

PWM Control Technology
L I Guang - bin , ZHANG Xue - mei , ZHAO Guang , L IU Zhi - hai (Shandong University of Science and Technology , Qingdao 266510 , China)
电液比例控制的核心是控制电液比例阀的电流。模拟式控制功率输出极到比例阀线圈的电流是连续电流 ,电子功率器件功耗大 ,需加装散热装置。
而 PWM 控制功率输出极为开关型结构 , 功耗小 , PWM 信号中包含了同频率的脉动量 ,无需另加颤振信号 ,抗干扰、抗污染能力强 ,滞后时间短、重复精度高。由于采用数控形式 ,与计算机或微机的连接方便 ,可实现程序控制。 1 电液比例阀的结构控制器特点
比例阀的结构简图如图 1 所示 ,是一个三通阀。 2 个比例电磁铁分别控制阀芯 2 个方向的运动 ,两端分别有对中复位弹簧。在有些使用场合时也可当二通阀用作阀口 ,并对称地分为 2 组 ,在轴线方向相对错开一定的距离 ,既保持了较高的分辨率 ,又获得了较大的控制流量输出。比例电磁铁能根据电流的
t = kT + Th 和 t = ( k + 1) T ( k = 0 ,1 ,2 …) 时刻
的电流值分别为
I + d I = UΠRL + ( I - d I - UΠRL ) e - DTΠτ I - d I = ( I + d I) e - T(1 - D)Πτ
解得
I
=
2
U RL
(1 -
文章编号 :100320794 (2006) 1120116203
浅谈乳化液混合器

基于PWM控制技术的电液比例阀特性的研究

基于PWM控制技术的电液比例阀特性的研究修理与改造中阂教伶z程2007.06文章编号:1671—0711(2007)06—0022—02基于嫩控技术的电液比例阀特牲的研究李光彬,张雪梅,赵光(山东科技大学,山东青岛266000)摘要:介绍基于PWM(PulseWidthModulation)控制技术的电液比例阀的特点和原理.提出了通过改进PWM技术提高控制精度的一般方法.关键词:电液比例阀;PWM技术;控制精度中图分类号:TH137.52文献标识码:B电液比例阀可以采用性价比高的螺管式比例电磁铁进行控制,构成比例溢流阀,比例流量阀,比例方向阀等.在一般工程技术只需对力,位移,速度等参量进行控制,对动态性能要求不高,所以电液比例阀能满足要求,因此已被广泛采用.电液比例控制的核心是控制电流.模拟式控制功率输出级到比例阀线圈的电流是连续的,功率器件功耗大,需加装散热装置.而PWM控制功率输出级为开关型结构,功耗小;PWM信号中包含了同频率的脉动量,无需另加颤振信号,抗干扰和抗污染能力强,滞后时间短,重复精度高;由于采用800mm,直接用80FSB一30L离心泵出料输送到三乙胺备料槽,下层固溶物再利用位差输送到三乙胺釜改造后,在近半年的生产中,设备运行达到了预期的效果.四,效益一车间的三乙胺脱水釜设计改造后,原搪玻璃反应釜挪作他用,设备投资节约了近l2万元;加上消耗在管路的物料回收和节约的机电设备电耗, 此改造年可增效28万多元.将反应釜的改造成果推广到其他两车间,又为企业年创利了74万多元, 并且随着设备运行周期的延续,其经济效益不断地累积.收稿日期:2007—01—269数控,与计算机连接方便,可实现程序控制.一,电液比例阀的结构及控制器特点比例阀的结构如图1所示,是一个三通阀.两个比例电磁铁分别控制阀芯的双向运动,两端分别有对中复位弹簧.它也可当二通阀用作阀口,并对称的分为两组,在轴线方向相对错开一定的距离, 既保持了较高的分辨率,又获得了较大的控制流量输出.比例电磁铁能根据电流的大小产生相应的电磁力,从而能按比例进行控制.比例电磁铁阀体阀芯弹簧_一'▲I进油口1Il回油口控制口图1比例阀的结构简图电液比例阀控制器主要解决快速性,电磁滞环和摩擦滞环以及超调量较大的问题.而其控制作用的优势,直接影响到比例阀的工作性能和可靠性. 采用先进可控的PWM技术,在输出电路上产生可变的开关电压,使功率放大管只处于饱和导通和截止状态,所以功率低,不需加散热片,这样可提高功放输出开关电压U及缩短电流上升的时间, 使输出响应加快,并提高抗干扰能力,另一方面,功放电压U加在比例电磁铁线圈上,由于线圈上@G=.0可匡⑤0匡匡啸0中阖教俺z程2007.06修理与改造的电感作用使其电流I变为小幅度充放电波动的叠加交流信号的直流电流,起到颤振作用,能够有效降低摩擦,减少磁滞和死区现象,提高电磁铁灵敏度.颤振作用的效果取决于电流波动的频率和幅值,频率低和幅值大时效果明显,但频率太低,幅值过大时又会引起系统不稳.通常将方波频率选取在电磁铁芯无阻尼自然频率的1.2-2倍范围.二,电液比例阀线圈的电流模型比例阀线圈的电压波形为周期一定,脉冲宽度可控的矩形波.由于脉冲周期远小于阀芯的响应周期,所以阀芯的运动只响应PWM信号的平均值.PWM电路基本的形式如图2所示.PWM信号控制着开关管的导通与截止.图2PWM电占空比D:路的基本形式式中:t——三管导通时间;式中:——三级管导通时I司; M——PWM周期,tM=H+L(tL为三极管关断时间).由图3可知,当占空比D和周期t取值比较合适时,可使比例阀电流保持在平均值.当占空比从0到100%变化时,平均电流,可以从0变化到稳态电流U/R.取U=24V,R=,l平图3占空比与电流之间的关系占空比D图4平均电流,与占空比的关系l2Q,图4给出了D,,的仿真关系曲线.可以看出t与t(比例阀时间参数)的比值越小,,与D的关系越接近直线.当t与t的比值较大时,占空比只能在某个范围内取值,平均电流,才与占空比D成近似直线关系.占空比D的大小可通过对单片机的定时器编程来改变,t的大小可以通过在线圈上串联电三,基于PWM控制的电液比例阀的流量特性曲线图5所示为一基于@G=.0可匡⑤0匡匡0⑤PWM控制的电液比例阀的流量特性曲线,当占空比较小时,存在着流量死区,占空比较大时存在着流量饱和现象.这是因为施加给阀的控制信号是矩形电压波,对应于此电压波,阀线圈上的电流只能2550D图5流量特性曲线相对缓慢地增大,当大到一定程度才能产生足够的电磁力来克服弹簧力,而使阀芯移动.阀芯移动时间的滞后不仅影响液压系统的动态性能,而且降低控制精度,为了提高控制精度,必须设法消除或减少阀的时间滞后,常用的方法如下.阀滞后时间.在决定占空比D时,根据滞后时间, 预先加宽调制脉冲幅以抵消滞后时间的影响.补偿虽然可以消除死区现象,但是阀的流量特性曲线的非线性并未得到改善.采用差动PWM控制方法后,有望使该问题得到改善.使用PWM控制的电液比例阀结构简单,成本低,对一般的工业可满足要求,对于精度及动态特性要求很高时可采用闭环控制解决.另外它还有可与计算机直接接口,抗污染性能强,增益特性改变灵活等优点,故有着广泛的应用前景.参考文献:『11宫文斌,刘听晖,孙延伟.电液比例PWM控制方法[J1.吉林大学(工学版),2003,(3):104-106.[2】倪文波,王雪梅,李芾,陈勇等.基于PWM技术的电控比例阀研究fJ].机车电传动,2005,(3):12—15.[3】李世伦,骆涵秀.PWM型数控电液比例微小流量阀组[J1.液压气动与密封,1995,(4):7-9.1唐露新,李定华,卢伟坚.电液比例阀控制系统分析及应用研究[J】.机械开发,1996,(4):6—9.『5】王文辉,刘淑英,蔡胜乐等.电路与电子学[M1.电子工业出版社.2005.收稿日期:2006-07-26作者简介:李光彬(1980一),男,山东德州人,山东科技大学硕士研究生,主要研究方向为流体控制.@。

工程机械电液比例阀的特点及其应用研究

对未来研究的建议
01
进一步研究电液比例阀的优化设计和控制策略，提高其性能和可靠性。
02
探索电液比例阀在新能源、环保等领域的应用，拓展其应用范
围。
加强与国际先进企业的合作与交流，推动电液比例阀技术的创
03
新和发展。
感谢您的观看
THANKSΒιβλιοθήκη 电液比例阀在工程机械中的优势
电液比例阀具有响应速度快、控制精度高、使用寿命长等优点，能够满足工程机械复杂工况下的
控制需求。
电液比例阀的使用可以简化液压系统的设计和维护，降低成本，提高工程机械的效率和性能。
电液比例阀可以通过电信号实现远程控制，方便实现自动化和智能化操作，提高工程机械的作业
工程机械中电液比例阀的应用研究
电液比例阀在工程机械中的具体应用
在液压挖掘机中，电液比例阀被广泛应用于控制动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的行程和速度，实现挖掘机的精细挖掘和装载操作。
在装载机中，电液比例阀能够控制工作装置的起升和下降速度，实现平稳的装载和卸载操作。
在平地机中，电液比例阀能够控制刮刀的升降和倾斜，实现土地的平整和挖掘操作。
效率和精度。
电液比例阀在工程机械中的局限性
电液比例阀的成本较高，对于一些小型工程机械来说，使用电液比例阀会增加制造成本和维修成本。
电液比例阀的控制精度受到多种因素的影响，如液压油的质量、温度、压力等，因此需要采取措施进行补偿和调整。
在一些特殊工况下，如高海拔地区、寒冷地区等，电液比例阀可能会出现响应速度变慢、控制精度降低等问题，需要进行特殊设计和选型。
04
电液比例阀的发展趋势和挑战
电液比例阀的发展趋势
高精度控制
随着工程机械性能的提高，对电液比例阀的控制精度要求越来越高，高精度控制将成为未

电液比例方向阀特性的应用研究-2004

电液比例方向阀特性的应用研究彭熙伟,赵洪刚,谭日飞,杨会菊Study on Application of Characterisrics of ElectrohydraulicProportional Directional ValvePeng X i 2wei ,Zhao H ong 2gang ,T an Ri 2fei ,Y ang Hui 2ju(北京理工大学自动控制系,北京　100081)摘　要:介绍了比例方向阀的工作原理,对比例方向阀的静、动态特性进行了实验测试。

根据实验曲线对测试结果进行了分析,并给出了结论。

关键词:比例方向阀;电液比例控制;电液伺服系统中图分类号:TH13715　文献标识码:B 文章编号:100024858(2004)04200362021　引言比例方向阀是以常规电磁方向阀为基础,采用比例电磁铁进行改型,逐步发展并完善起来的。

与伺服阀相比,它具有抗污染性强、工作可靠、无零飘、价廉和节能等优点。

随着比例方向阀设计原理的进一步完善,并与比例放大器和数字控制技术的结合发展,采用位移电反馈和电校正等技术手段,使比例方向阀静、动态性能都有了相当大的提高。

至今,高性能的比例方向阀与流量型电液伺服阀一样,除控制流量的方向外,在阀压降一定的条件下,也能精确地、线性地控制流量的大小。

在以比例方向阀作为电液转换和功率放大控制元件的闭环控制系统中,比例方向阀作为系统中的关键元件,其静、动态特性对系统的控制性能有很大的影响。

本文通过对比例方向阀静、动态特性的实验研究,证明比例方向阀与伺服阀一样,可以在大多数的工业电液伺服闭环控制系统中得到广泛的应用。

图1　电液比例方向阀工作原理方框图2　工作原理选用4WRE6E 型带阀芯位移电反馈的四通比例方向阀及与之相配套的VT5005比例放大器来作为应用研究的对象,其工作原理如图1所示。

比例方向阀和比例控制放大器相结合组成了一个由控制信号电压U C 来控制四通阀芯位移x V 的电子2液压机械反馈控制系统。

电液比例阀控制系统的研究设计

电液比例阀控制系统的研究设计陈斌;杨安平【摘要】This paper studies the PID algorithm based on electro-hydraulic proportional valve control system, it is a kind of software instead of part of the complex hardware control system, this system can effectively solve the traditional proportional valve technical problems, and its strong control function, low maintenance cost, the control system has high control precision and system structure is relatively simple. In the circuit design of the system, the single chip microcomputer control system, the digital PID algorithm and PWM （pulse width modulation） technology as the research object, designs the system circuit and the power amplification circuit, and writes the system control program.%实现了基于PID算法的电液比例阀控制系统，系统可以有效解决传统比例阀技术的问题．其控制功能强大、维护成本低、系统控制精度高且结构相对比较简单。

在系统电路设计中，以单片机控制系统、数字PID算法和PWM技术为研究对象，设计了系统电路和功率放大电路，并编写了系统控制程序。

工程机械电液比例阀的特点及其应用研究

工程机械电液比例阀的特点及其应用研究1.高精度控制：电液比例阀采用先进的传感器和电气控制技术，能够实现对流量和压力的高精度控制。

它可以根据设定的信号，精确地调节液压系统的工作参数，从而实现对机器的高效控制。

2.快速响应：电液比例阀具有快速响应的特点，可以迅速调节流量和压力，满足对机械工作状态的快速变化要求。

比如，在工程机械上，当发动机负荷增加时，电液比例阀可以迅速调整液压系统的工作参数，确保机械在高负荷下正常工作。

3.稳定性好：电液比例阀具有良好的稳定性，可以在各种工作条件下正常工作。

无论是高负荷、低温、高温还是恶劣环境，电液比例阀都能够稳定地输出液压流量和压力，确保机械的正常运行。

4.可编程性强：电液比例阀可以通过编程进行参数设置，满足不同工作要求的机械需求。

可以根据具体的应用要求，通过调整电液比例阀的工作参数，实现对机械的定制控制。

电液比例阀在工程机械中有着广泛的应用研究，主要体现在以下几个方面：1.挖掘机：电液比例阀在挖掘机上的应用主要是对液压油缸的行程和速度进行控制。

通过细致的流量和压力控制，可以实现对挖掘机的精准操作，提高工作效率和准确性。

2.起重机：电液比例阀在起重机上的应用主要是对起重机的升降和回转等动作进行控制。

通过精确的流量和压力控制，可以确保起重机操作的平稳和安全，提高起重机的工作效率和准确性。

3.压路机：电液比例阀在压路机上的应用主要是对压路机的压力和振动进行控制。

通过准确的流量和压力控制，可以实现对压路机的振动频率和幅度的精确控制，提高路面的密实性和平整度。

4.混凝土泵车：电液比例阀在混凝土泵车上的应用主要是对液压泵的流量和压力进行控制。

通过精确的流量和压力控制，可以确保混凝土泵车的供料和排料的效率和准确性，提高施工的质量和速度。

总之，电液比例阀具有精确控制、快速响应、稳定性好和可编程性强等特点，广泛应用于工程机械中。

通过对流量和压力的精确控制，实现对机械的高效运行和精准操作，提高工作效率和质量。

《电液比例阀用电磁铁输出特性的理论分析及试验研究》范文

《电液比例阀用电磁铁输出特性的理论分析及试验研究》篇一一、引言电液比例阀在现代工业、自动化、机械控制系统中广泛应用，其中电磁铁的输出特性直接影响到比例阀的性能及精度。

本文旨在通过理论分析和试验研究，深入探讨电液比例阀用电磁铁的输出特性，以期为相关研究和应用提供理论依据和指导。

二、电磁铁输出特性的理论分析1. 电磁铁的工作原理电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置。

当电流通过电磁铁的线圈时，会产生磁场，从而吸引铁芯，进而驱动阀芯移动。

电磁铁的输出力与电流的大小及线圈的匝数有关。

2. 电磁铁的输出特性分析电磁铁的输出特性主要包括输出力与电流的关系、响应速度及稳定性等。

在理论上，电磁铁的输出力与电流呈正比关系，但在实际工作中，受多种因素的影响，如温度、磁通饱和度等，这种关系可能发生改变。

此外，电磁铁的响应速度和稳定性也受电流、电压、环境温度等因素的影响。

三、试验研究1. 试验设备与材料为研究电液比例阀用电磁铁的输出特性，我们采用了某型号的电液比例阀及其配套的电磁铁，以及相应的测量设备。

2. 试验方法与步骤（1）在不同电流下，测量电磁铁的输出力，分析输出力与电流的关系；（2）在不同环境温度下，测量电磁铁的输出力及响应速度，分析温度对电磁铁性能的影响；（3）对电磁铁进行长时间运行测试，分析其稳定性和耐久性；（4）结合理论分析，探讨影响电磁铁输出特性的主要因素。

3. 试验结果与分析（1）输出力与电流的关系：在一定的电流范围内，电磁铁的输出力与电流呈正比关系。

但当电流过大时，受磁通饱和度的影响，输出力增长趋缓。

（2）温度对电磁铁性能的影响：环境温度对电磁铁的输出力及响应速度有一定影响。

随着温度升高，电磁铁的输出力有所降低，响应速度也有所减慢。

（3）稳定性和耐久性：经过长时间运行测试，电磁铁表现出较好的稳定性和耐久性，但仍需注意使用环境及维护保养。

四、结论通过理论分析和试验研究，我们得出以下结论：1. 电磁铁的输出力与电流呈正比关系，但受多种因素影响，如温度、磁通饱和度等；2. 环境温度对电磁铁的输出力及响应速度有一定影响，需注意使用环境；3. 电磁铁具有较好的稳定性和耐久性，但仍需注意维护保养；4. 为提高电液比例阀的性能及精度，需对电磁铁进行优化设计及控制策略研究。

基于PWM技术的比例电磁阀的控制方法

中国科技期刊数据库科研2015年26期 223基于PWM 技术的比例电磁阀的控制方法胡森杨阳廉彬沈阳航天新光集团有限公司，辽宁沈阳 110086摘要：本文在对比例电磁阀工作原理进行分析的基础上，建立比例电磁阀线圈电流的数学模型设计一种通过脉宽调制(PWM)技术控制比例电磁阀阀芯开口的方法。

通过产生一定频率的 PWM 信号，在不改变频率的前提下调节该 PWM 波的占空比，获到适当的输出电流，然后将电流放大加载到比例电磁阀线圈上，进而控制管路内流量变化，最后得到不同的雾滴粒径和速度。

根据植株病虫害的具体情况，调节系统参数，提高雾滴沉积率，改善喷雾效果。

关键词：变量喷雾；比例电磁阀；脉冲宽度调制(PWM)；功率放大电路中图分类号：TH137.52 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)26-0223-021 引言中国是一个农业大国，农业机械化与精准农业水平技术需要改进。

在农作物病虫害防治过程中，农药使用率低、残留量大，环境严重污染和毒害要求运营商严重的问题亟待解决。

变量喷施任务主要包括三方面的关键技术：检测技术、喷施算法优化及精量喷雾实施阶段。

前两个方面相关技术比较成熟，对实施阶段的研究相对较少。

在实施阶段改善雾化效果的方法有风送式提高沉积率、使用化学助剂、静电喷雾等。

以上方法需要在基本的喷雾系统中增加设备，经济性差，难以推广。

以往研究表明：喷头尺寸及管线内液体压力影响雾滴粒径，管线内液体压力影响雾滴速度本文通过溢流阀调节管线内液体压力，通过调PWM 占空比调节流量，选择适当的喷头，使雾滴粒径及速度得到控制，提高雾滴沉积率及利用率，改善喷雾质量。

2 系统结构本试验平台基于文献中的结构有改进，如图1所示。

药液混合均匀后，在电机和泵的作用下经过液压管路传送至喷头。

在选定喷头的情况下，通过控制管路流量及压力，可以改变雾化特性 (包括液滴速度、液滴粒径以及喷雾角) 达到改善喷雾效果。

变周期PWM电液比例阀控制电路的设计与实现

变周期PWM电液比例阀控制电路的设计与实现摘要：分析了脉冲宽度调制(PWM)控制电液比例阀的基本原理，采用C8051F340单片机设计控制电路，通过可编程计数器阵列(PCA)模块编程实现了变周期PWM信号的产生，通过达林顿晶体管阵列芯片实现功率放大。

实验表明，该电路具有配置灵活、响应快、精度高等优点，满足电液比例阀控制要求。

关键词：电液比例阀；单片机；变周期；脉冲宽度调制；功率放大电液比例阀具有可靠、节能、廉价、抗污染能力强等优点，是理想的电液控制元件。

电液比例控制的核心是控制电液比例阀的电流。

模拟式控制方法控制功率输出极到比例阀线圈的电流是连续电流，电子功率器件功耗大，需加装散热装置;同时,由于液压系统受温度、负载等参数变化的影响较大，在对控制性能要求较高的场合往往不能满足要求。

脉冲宽度调制(PWM)控制功率输出极为开关型结构,功耗小;且PWM信号包含同频率的脉动量，无需另加颤振信号，抗干扰、抗污染能力强，滞后时间短，重复精度高。

由于采用数控形式，与计算机或微处理器连接方便，因此，可实现程序控制[1]。

1 电液比例阀PWM控制原理电液比例阀PWM控制中，PWM信号加到比例阀线圈上时，由于脉冲频率远大于阀芯的响应频率，所以阀芯的运动只响应PWM信号的电流平均值。

PWM原理电路，PWM信号控制开关管的导通与截止。

占空比定义为：D=TH+TL (1)式中：T=TH+TL，为PWM的周期；TH为PWM信号高电平时间；TL为PWM信号低电平时间[2]。

2.1 PWM波发生电路本电路MCU采用C8051F340单片机，片内可编程计数器/定时器阵列(PCA)包含1个专用16 bit计数器/定时器时间基准和5个捕捉/比较模块，具有8 bit和16 bit两种PWM输出模式,可以利用编程实现PWM信号输出。

2.2 光电隔离 PWM信号经单片机I/O口输出。

为提高系统抗干扰能力，应在功率放大前对信号进行隔离。

这里采用6N137高速光耦芯片，其延迟时间最大仅为75 ns[4]。

电液比例速度控制系统的设计及特性研究

电液比例速度控制系统的设计及特性研究【摘要】作为工业自动化领域的一项关键性技术，流体传动及控制技术同时在机电一体化技术中占据着重要地位，此技术一大极具发展前景的分支就是电液比例控制技术，本文将对电液比例速度控制系统设计及特性进行分析和阐述。

【关键词】电液比例速度控制系统;设计;流体传动及控制技术0.引言随着工业自动化进程的推进，流体传动及控制技术取得相应发展，并逐渐成为机电一体化技术的重要组成部分，其中一项极具发展前景的分支就是电液比例控制技术。

当前利用电液比例阀组建闭环控制系统还处于初期探索阶段，相关的设计理论有待进一步完善，对电液比例速度控制系统进行研究具有重要的理论及实践意义。

流体传动及控制技术已经成为工业自动化的重要技术，是机电一体化技术的核心组成之一。

而电液比例控制是该门技术中最具生命力的一个分支。

比例元件对介质清洁度要求不高，价廉，所提供的静、动态响应能够满足大部分工业领域的使用要求，在某些方面已经毫不逊色于伺服阀。

比例控制技术具有广阔的工业应用前景。

但，目前在实际工程应用中使用电液比例阀构建闭环控制系统的还不多，其设计理论不够完善，有待进一步的探索，因此，对这种比例闭环控制系统的研究有重要的理论价值和实践意义。

本论文以铜电解阳极自动生产线中的主要设备——铣耳机作为研究对象，在分析铣耳机组各构成部件的基础上，首先重点分析了铣耳机的关键零件——铣刀的几何参数、结构及切削性能，并进行了实验。

1.电液比例速度控制系统设计及特性分析本文主要以液压机电液比例速度控制系统为研究对象。

所谓液压机，即借助液体压力实现能量的传递，进而完成相关压力加工工艺的机床。

随着技术的不断进步以及一系列新工艺的相继问世，液压机在金属及非金属成形方面得到广泛应用。

压制速度是液压机的一项关键性参数，压制速度控制方式及精度是对液压机做出评判的关键指标，对产品质量以及效率具有重要影响。

以相关技术参数及液压机制动动作顺序作为电液比例速度控制系统设计的主要依据。

基于PWM控制技术的电液比例阀的研究_李光彬

文章编号:1003-0794(2006)11-0114-03基于PWM 控制技术的电液比例阀的研究李光彬,张雪梅,赵光,刘志海(山东科技大学,山东青岛266510)摘要:介绍了基于PW M(Pulse Width Modulation)技术控制的电液比例阀的特点和原理。

分析了占空比D 与平均电流I 之间的关系,并对一基于PW M 控制的电液比例阀的流量特性曲线进行了分析。

提出了通过改进PW M 技术以改善液压控制系统的动态性能,提高控制精度的一般方法。

关键词:电液比例阀;PW M 控制;占空比;平均电流中图号:TH137152文献标志码:AResearch of Electronic -hydraulic Proportional Valve Based onPW M Control TechnologyLI Guang -bin ,ZHANG Xue -mei ,ZHAO Guang ,LIU Zhi -hai (Shandong Universi ty of Science and Technology ,Qi ngdao 266510,China)Abstract :The characteristic and principle of electronic-hydraulic proportional valve based on PW M (Pulse Width Modulation)control technology is introduced.The relations between duty ratio (D )and average current (I )is discussed,and it analyzes the flow characteristic curve of electronic-hydraulic proportional valve based on PW M(Pulse Width Modulation)control technology.In order to improve the dynamic characteristic and pre -cision of hydraulic control system,it puts for ward the common method by developing PW M technology.Key words :electronic-hydraulic proportional valve;PW M control;duty ratio,average current 0 引言电液比例阀是在传统的液压阀基础上采用廉价而可靠的螺管式比例电磁铁进行控制,构成比例溢流阀、比例流量阀、比例方向阀等。

基于PWM控制的电液比例阀控制系统的设计

基于PWM控制的电液比例阀控制系统的设计电液比例阀是一种重要的液压元件，被广泛应用于液压系统中。

基于PWM（脉宽调制）控制的电液比例阀控制系统是一种高精度、高可靠性的控制系统，具有很好的控制性能和响应速度。

本文将从系统设计原理、硬件设计和软件设计等方面对基于PWM控制的电液比例阀控制系统进行详细介绍。

1.系统设计原理基于PWM控制的电液比例阀控制系统，主要由信号发生器、PWM控制电路、比例阀、油路系统和反馈系统等组成。

其中，信号发生器产生PWM信号，PWM控制电路对PWM信号进行处理生成控制信号，控制比例阀的开度，从而控制液压系统的输出。

2.硬件设计硬件设计包括信号发生器的设计、PWM控制电路的设计、比例阀的选型和油路系统的设计等。

信号发生器一般采用微控制器或FPGA实现，可以根据需要生成不同占空比的PWM信号。

PWM控制电路一般包括比较器、计数器和控制电路等，用于对PWM信号进行处理和控制。

比例阀的选型要考虑流量和压力等参数，并根据实际需求选择合适的比例阀。

油路系统包括液压泵、液压缸、液压管路等，需要根据具体应用场景进行设计。

3.软件设计软件设计主要包括信号发生器的编程和PWM控制电路的控制程序编写。

信号发生器的编程需要实现PWM信号的产生和占空比的调节功能，可以根据需求采用C语言或者汇编语言进行编写。

PWM控制电路的控制程序主要包括对PWM信号的接收和处理，以及对比例阀和油路系统的控制。

可以采用PID控制算法或者其他控制算法进行控制，实现对液压系统的闭环控制。

4.系统优化基于PWM控制的电液比例阀控制系统还可以进行一些优化工作。

例如，可以通过对PWM信号的调节和比例阀的响应特性进行实验，通过调整参数来优化系统的控制性能和响应速度。

另外，还可以采用反馈控制的方法对系统进行自适应调节，提高系统的稳定性和鲁棒性。

综上所述，基于PWM控制的电液比例阀控制系统是一种高精度、高可靠性的控制系统，通常应用于液压系统中。

电液比例阀pwm控制器颤振原理

电液比例阀pwm控制器颤振原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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基于PWM控制技术的电液比例阀的研究

基于PWM控制技术的电液比例阀的研究
一、引言
电液比例阀是控制系统中重要的一类元件，由于它的精度高、可靠性强、反应快、体积小等优点，在液压控制系统中广泛应用于各种场合，如机器人、汽车、搬运设备等。

为了使用效果更好，更多的研究者针对电液比例阀进行了深入研究，其中最重要的一种研究是基于PWM控制的电液比例阀研究。

二、基本原理
PWM（脉冲宽度调制）控制是一种采用脉冲信号进行控制的新型控制技术。

它是将模拟信号转换成数字信号，然后通过PWM技术实现控制的技术。

PWM技术主要通过改变脉冲的宽度来控制电液比例阀，从而达到控制执行器的目的。

PWM技术的优点在于可精确控制执行器的位置，因此被广泛应用于微机的精确控制中。

三、实现方法
（1）PWM控制系统结构
PWM控制器系统结构简单，其结构由控制器、变量电抗器、比例阀等组成。

控制器由比较器、定时器、计数器等组成，主要负责信号的采集和处理。

变量电抗器用于控制阀芯的位置及量程，而比例阀负责根据控制器的输出信号控制液压的大小，实现控制系统的功能。

（2）模型预测控制
模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)是一种基于模型的控制方法。