电磁换向阀的数字化改造及PLC主控单元对其直接控制

在传统电磁换向阀的基础上，用步进电机取代其电磁铁，在步进电机和滑阀之间连接一个螺旋副机构，使之成为数字换向阀，并用PLC的主控单元直接控制液压系统和数字换向阀步进电机，既可省去PLC位置控制模块或步进电机专用控制器，又能实现液压系统节流调速和无冲击的工况转换。     

2D数字压力阀

2D数字压力阀是采用阀芯的双运动自由度设计的导控型压力阀。该阀由阻尼管型的液压桥路和旋转自由度构成阀的导控级，控制着一个阀腔的压力，该压力与反馈到另一个阀腔的压力进行比较，所产生的不平衡力驱动阀芯线性运动从而改变阀口的大小，使的阀的出口压力与液压桥路的输出压力保持定值比例关系，并且不随阀口输出流量的变化而变化。阀芯的旋转运动由数字接口驱动，该数字接口由执行元件——步进电动机及数字阀控制器组成。控制器的核心部分为跟踪算法，该算法可以使步进电动机的输出角位移连续可控，这样可以同时保证阀的响应速度和控制精度。     

2D 数字伺服阀的动态特性试验研究

首先介绍2D 数字伺服阀的结构及工作原理, 该阀采用闭环控制的步进电机作为电―机械转 换器.然后设计嵌入式2D 数字伺服阀控制器, 为保证步进电机作为电―机械转换器具有较高的响 应速度, 同时又保证其具有较高的定位精度, 提出步进电机采用同步式伺服电机的控制方法, 在其 定子各相通入90°相位差的连续变化的正弦电流, 保证转子的输出角位移可以快速跟踪输入信号 的变化.为了获得2D 数字伺服阀的实际性能, 建立实验平台, 并对阀的性能进行实验研究.实验结 果表明, 采用同步式伺服电机控制算法的步进电机作为电―机械转换器的2D 数字伺服阀具有良 好的动态特性, 在幅值25 %的最大阀开口的正弦输入信号下, 对应-3 dB 的频宽约为130 Hz .     

2D数字压力阀

2D数字压力阀是采用阀芯的双运动自由度设计的导控型压力阀。该阀由阻尼管型的液压桥路和旋转自由度构成阀的导控级 ,控制着一个阀腔的压力 ,该压力与反馈到另一个阀腔的压力进行比较 ,所产生的不平衡力驱动阀芯线性运动从而改变阀口的大小 ,使的阀的出口压力与液压桥路的输出压力保持定值比例关系 ,并且不随阀口输出流量的变化而变化。阀芯的旋转运动由数字接口驱动 ,该数字接口由执行元件——步进电动机及数字阀控制器组成。控制器的核心部分为跟踪算法 ,该算法可以使步进电动机的输出角位移连续可控 ,这样可以同时保证阀的响应速度和控制精度     

电液(气)直接数字控制的新方法

介绍了一种由步进电机作为电机械转换元件的数字阀的实现电液（ 气） 直接数字控制的新方法。该方法通过控制步进电机相邻相序通电时间的长短实现阀的输出信号的连续可控。应用这种方法解决了传统的步进式电液（ 气） 控制元件的所存在的响应速度与精度之间的矛盾;同时保持其固有的重复精度高、无滞环及线性度好的优点。文中给出利用阀芯的双自由度原理设计的数字伺服阀在连续跟踪控制下的实验结果,表明采用新的数字控制的方法可使阀获得理想的动静特性     

用数字电路实现步进电机的细分控制

本文对步进电机步距角细分电路进行了数字逻辑分析并给出了采用数字集成电路实现五相步进电机步距角四细分控制的电路设计。     

FPGA在步进电机任意细分驱动中的应用

介绍一种采用FPGA输出PWM控制信号对步进电机细分驱动的实现方法。利用FPGA中的嵌入式FAB构成LPM-ROM，存放步进电机各相细分电流所需的PWH控制波形数据表．并通过FPGA设计的数字比较器，同步产生多路PWM电流波形，实现对四相步进电机转角进行均匀细分控制。该设计简化了外围电路，控制精度高、效果好。     

2D数字换向阀的步进特性分析——数字阀研究系列报告之一

介绍了一种２Ｄ数字换向阀的工作原理,然后建立其动态数学模型,并按照线性系统的理论,分析了步进工作状态下的动静特性。实验结果表明在步进电机正常工作的状况下,线性化的分析方法能有效地反映２Ｄ数字阀的实际工作状态。文中同时也指出了步进式数字阀所存在的问题。     

基于FPGA的两相步进电机细分驱动器设计

针对两相混合式仪用步进电机,为了提高其步进精度,该文提出了一种基于现场可编程门阵列的高性能的步进电机细分驱动器设计方案.在现场可编程门阵列中嵌入了cos/sin表,通过查表精确地控制步进电机两相绕组电流,实现了步进电机的高精度细分驱动控制,提高了步进电机的运行精度,消除了步进电机的低频振荡现象.同时,斩波控制电路的数字...     

基于步进电机驱动控制技术及其应用设计研究

步进电机作为一种通过脉冲转换为角位移的特殊数字电机,在精密数控机床以及自动化设备当中都有极其重要的运用,因此有效的控制电机驱动,并掌握这种电机驱动的整体性能对今后有效的运用电机驱动进行工作具有非常重要的作用.本文首先对步进电机以及驱动技术进行概念性的介绍,进而对其优缺点进行阐述,最终对合理的运用电机驱动予以总结,为促进对步进电机驱动的控制垫定良好的基础.     

数字液压阀的发展与研究

介绍几种典型的数字液压阀国内外的发展状况,并对研制水压数字阀中存在的关键技术问题进行了分析。     

数字增量元件静动特性的理论分析与试验研究

本文对适合于直接数字式液压控制阀使用的数字增量控制元件——永磁感应式步进电动机的静动特性进行了理论分析与试验研究.研究结论时数字式液压阀的设计具有重要意义.     

应用出口压力直接检测和级间动压反馈原理的比例减压阀的研究

所研究的比例减压阀应用了“出口压力直接检测反馈”原理,使阀的主要稳态性能指标比传统阀有数倍提高;同时应用了先导级和主级之间的“级间动压反馈”原理,提高了阀的稳定性。 本文对应用新原理的减压阀和传统型式减压阀的控制原理进行了对比,介绍了阀的试验结果及与传统阀特性的比较,给出了动态性能计算机仿真结果。 该阀的应用可显著提高主机的控制性能,具有较好的实际应用前景。     

液压控制阀的故障元件诊断分析与处理

液压控制阀的种类很多,是组成液压系统的主要元件.对液压控制阀的故障进行诊断分析与处理时,首先要从液压系统中找出出现故障的元件.介绍了故障元件的诊断方法,以溢流阀为例,具体分析了其故障产生的处所及原因,并提出了处理方法和改进措施.     

液压控制阀的故障元件诊断分析与处理

液压控制阀的种类很多，是组成液压系统的主要元件．对液压控制阀的故障进行诊断分析与处理时，首先要从液压系统中找出出现故障的元件．介绍了故障元件的诊断方法，以溢流阀为例，具体分析了其故障产生的处所及原因，并提出了处理方法和改进措施．     

P-Q复合阀调压静特性分析

2D数字式P-Q复合阀采用在同一个阀芯内,应用阀口的三通功能实现压力和流量控制。该阀的压力控制方法较传统的P-Q复合阀有较大的区别,即应用两个阀口构成串联阻力半桥来实现调压。同时对不同形状的调压阀口如何影响压力控制进行了分析比较,对压力线性输出的调压阀口形状方程进行了求解,得到压力线性输出的阀口形状,为P-Q复合阀和其它阀的设计提供一定的帮助。     

基于干扰观测器的非对称液压缸鲁棒运动控制

为实现对比例阀控制非对称液压缸系统的高性能位置伺服控制，提出了基于干扰观测器的新型鲁棒运动控制方法.在闭环控制中采用干扰观测器，对各种外部力扰动和系统参数变化进行估计并引入相应补偿，从而提高系统运动性能和鲁棒稳定性；对于比例阀中位死区，基于名义模型位置输出信息的新型补偿策略，保证在不牺牲系统动态品质的情况下，能有效地避免阀芯的频繁切换.对挖掘机器人关节液压缸系统进行计算机仿真的结果表明，该方法对外部力扰动和参数变化均具有很强的鲁棒性，且新型比例阀死区补偿环节能明显增强液压系统运动的平稳性.     

ASIC-PLC全数字式水轮机调速器

为了提高水轮机调速器的可靠性，对全数字式水轮机调速器进行了研究，它以可编程控制器（PLC）为基础，结合专用集成电路技术（application specific integrated circuit，ASIC）进行测频和位移测量，同时采用一个全数字式的液压控制系统--数字阀插装阀并联液压控制系统，从而构成一个真正的全数字式水轮机调速器，即从信号的采集到控制的输出全部实现了数字化.在水轮机调速器半物理仿真实验台上进行了实验.结果表明，它的控制性能良好，可以满足水轮机对调速器的要求.