一种控制液压阀流量的电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种控制液压阀流量的电路及方法，采用数字化控制电路，可以实现数字化形式控制液压阀流量，液压阀流量响应的幅频宽大于70Hz，相频宽大于60Hz，分辨率小于0.1％，重叠量小于0.5％。相对于其他液压阀，幅频响应宽，静态特性更稳定。通过数字通信电路，实现控制电路与上位机之间的CAN总线通信，使产品具备实时调试、实时监测参数、使用范围广、控制参数保密性强。

Circuit and method for controlling flow of hydraulic valve

The invention discloses a circuit and a method to control the flow of hydraulic valve, digital control circuit can realize digital control of hydraulic valve, hydraulic valve flow response amplitude and phase bandwidth bandwidth greater than 70Hz, more than 60Hz, the resolution is less than 0.1%, the amount of overlap is less than 0.5%. Compared with other hydraulic valves, the amplitude frequency response is wide, and the static characteristics are more stable. Through the digital communication circuit, the CAN bus communication between the control circuit and the host computer is realized, and the product has the advantages of real-time debugging, real-time monitoring of parameters, wide range of use, and strong confidentiality of the control parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种控制液压阀流量的电路及方法
本专利技术涉及一种控制液压阀流量的电路及方法，属于自动控制领域。
技术介绍
先导级射流阀的控制方式通常采用模拟器件进行闭环控制，计算指令与反馈的误差，通过放大器放大后输出至驱动单元，驱动先导级线圈，最终实现对液压阀的控制。但现有的控制方式并不具备实时调试能力，同时无法实时监测工作参数，测控系统无法了解当前液压阀的各个闭环的工作状态，由于使用模拟方式控制，所有控制参数均以阻容方式给出，对于同系列不同型号的液压阀，需要调整不同的阻容值，或更改电路设计，不适合通用化设计，控制对象单一，控制参数以电阻电容方式显示，容易被破解，不具备数字式的控制方法。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种控制液压阀流量的电路及方法，以实现数字化形式控制液压阀流量，使产品具备实时调试、实时监测参数、使用范围广、控制参数保密性强的特征。本专利技术的技术解决方案：一种控制液压阀流量的电路，包含液压阀、位移反馈采样电路、电流反馈采样电路、指令调理电路、上位机、电源转换电路、功率驱动电路、数字通信电路、控制电路；液压阀将其阀芯位移信号、阀线圈电流信号分别传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制液压阀流量的电路，其特征在于，包含液压阀(1)、位移反馈采样电路(2)、电流反馈采样电路(3)、指令调理电路(4)、上位机(5)、电源转换电路(6)、功率驱动电路(7)、数字通信电路(8)、控制电路(9)；液压阀(1)将其阀芯位移信号、阀线圈电流信号分别传递至位移反馈采样电路(2)和电流反馈采样电路(3)；位移反馈采样电路(2)接收液压阀(1)传递的阀芯位移信号，处理成控制电路(9)可接收的电压信号，并将该电压信号传递至控制电路(9)；电流反馈采样电路(3)接收液压阀(1)传递的阀线圈电流信号，处理成控制电路(9)可接收的电压信号，并将该电压信号传递至控制电路(9)；上位机(5)发送数...

【技术特征摘要】
1.一种控制液压阀流量的电路，其特征在于，包含液压阀(1)、位移反馈采样电路(2)、电流反馈采样电路(3)、指令调理电路(4)、上位机(5)、电源转换电路(6)、功率驱动电路(7)、数字通信电路(8)、控制电路(9)；液压阀(1)将其阀芯位移信号、阀线圈电流信号分别传递至位移反馈采样电路(2)和电流反馈采样电路(3)；位移反馈采样电路(2)接收液压阀(1)传递的阀芯位移信号，处理成控制电路(9)可接收的电压信号，并将该电压信号传递至控制电路(9)；电流反馈采样电路(3)接收液压阀(1)传递的阀线圈电流信号，处理成控制电路(9)可接收的电压信号，并将该电压信号传递至控制电路(9)；上位机(5)发送数字化电平信号至数字通信电路(8)，数字通信电路(8)接收上位机(5)传递的数字化电平信号，将数字化电平信号转换成控制电路(9)可接收的电平信号，并将该电平信号传递至控制电路(9)；若数字通信电路(8)失效，上位机(5)发送模拟指令至指令调理电路(4)，指令调理电路(4)接收上位机(5)发送模拟指令，处理成控制电路(9)可接收的电压信号，并将该电压信号传递至控制电路(9)；控制电路(9)接收位移反馈采样电路(2)、电流反馈采样电路(3)传递的电压信号，及数字通信电路(8)的数字电平信号或指令调理电路(4)传递的电压信号，控制电路(9)对上述电压信号进行数字转换，将位移反馈采样电路(2)的电压信号转换为数字位移反馈值，将电流反馈采样电路(3)的电压信号转换为数字电流反馈值，将指令调理电路(4)的电压信号转换为数字指令控制值，将数字通信电路(8)的数字电平信号解析为数字指令控制值；数字指令控制值与数字位移反馈值进行PID运算，其结果与数字电流反馈值再进行PID运算；将计算出的最终运算结果通过PWM控制量生成方法得到阀线圈控制值，并转换成阀线圈控制信号；控制电路(9)将数字位移反馈值、数字电流反馈值、数字指令控制值和阀线圈控制值通过数字通信电路(8)传递至上位机(5)；控制电路(9)将阀线圈控制信号传递给功率驱动电路(7)，驱动电路(7)接收阀线圈控制信号并进行信号放大，将处理后的信号传递至液压阀(1)。2.如权利要求1所述的一种控制液压阀流量的电路，其特征在于，还包括电源转换电路(6)，可将一次电源24V转换至16V、8V、5V、3.3V和1.9V，为电路供电。3.如权利要求1所述的一种控制液压阀流量的电路，其特征在于，所述的PID运算方法为：(1)位置闭环运算：Pout＝Kcp×Stp+Kpp×(Stp-Fbp)+Tip×∑(Stp-Fbp)Stp为经归一化处理后的数字指令控制值，Fbp为归一化处理后的数字位移反馈，Kcp为位置闭环运算的前馈项，其值在0至2之间，Kpp为位置闭环运算的比例项，其值在2至20之间，Tip为位置闭环运算的积分项，其值在0.01至0.3之间，Pout为位置闭环运算结果，对该结果需要进行限幅，使Pout在1.0至2.0之间；(2)电流闭环运算：Cout＝Kcc×Pout+Kpc×(Pout-Fbc)+Tic×∑(Pout-Fbc)Fbc为归一化处理后的数字电流反馈值，Kcc为电流闭环运算的前馈项，其值在0至3之间，Kpc为电流闭环运算的比例项，其值在2至5之间，Tic为电流闭环运算的积分项，其值在0.01至0.5之间，Cout为电流闭环运算结果，对该结果需要进行限幅，使Cout0.7至1.0之间。4.如权利要求3所述的一种控制液压阀流量的电路，其特征在于，所述PWM控制量生成方法为：O＝M+D×CoutO为阀线圈控制值，M为PWM信号载波的中间值，D为PWM信号的最大/最小幅值，其值在5000至5800之间。5.一种控制液压阀流量的方法，液压阀包括阀线圈、射流管、阀芯，其特征在于，具体步骤为：(1)电源变换：将一次电源24V转换至16V、8V、5V、3.3V和1.9V，为电路供电；(...

【专利技术属性】
技术研发人员：何雨昂，袁建光，张华，樊茜，陈鹏，姜迪开，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11