基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统技术方案

本发明专利技术提出基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统及其控制方法，该系统含四个螺线管高速开关阀，一个双作用气缸，三个压力变送器，一个LVDT位置传感器，以及用于驱动高速开关阀的驱动板与控制器。本发明专利技术为取得利于控制的腔内气压，在连杆运动的过程中，增加一个四个高速开关阀同时开启的工作模式，使得左右空腔气压迅速地达到稳定的气压段。通过合理调整四个螺线管开关阀的开关时机确保气缸左右两腔保持足够的稳定气压，促使气缸连杆的稳定运行，减少由惯性导致的位置回弹，进而减少了位置控制中的抖动。本发明专利技术结构简单，成本低廉并且极大的提高了位置控制精度。

Pneumatic position control system and its control method based on four switch valve opening strategy

【技术实现步骤摘要】
基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统及其控制方法
本专利技术属于气动伺服控制领域，特别涉及一种基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统及其控制方法。
技术介绍
随着数字控制技术的发展，气动伺服系统有了较大的突破。气动控制元件响应快速，结构简单轻便，使用清洁，便于维护，广泛运用于控制领域。气动控制系统中依靠空气作为介质传递能量，空气的压缩性大、粘性小，有利于构成柔软型驱动机构和实现高速运动。但是，压缩性的提高导致了压力响应的滞后；粘性的减小意味着系统阻尼较小，容易引起系统超调与震荡。目前大多数气动位置控制系统依靠伺服/比例阀进行精确控制。如今的伺服阀经过多年的发展可轻松实现连续的对于压力、流量的控制，并且能够取得较高的控制精度，但是伺服阀也有成本昂贵和阀体积大等缺点。相比伺服阀，高速开关阀的结构简单，价格低廉。基于开关阀的系统体现出加大的非线性特性，但是能够通过脉冲调制技术如脉宽调制(PulseWidthModulation，PWM)技术与脉冲编码调制(PulseCodeModulation，PCM)技术得到近似线性的流量或者压力系数，进而使得采用开关阀的气动控制系统表现出类似于采用比本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统，其特征在于，包括：双作用气缸(8)、左充气阀(1)、左放气阀(2)、右充气阀(3)、右放气阀(4)、气源压力变送器(5)、气缸右腔气压变送器(6)、气缸左腔压力变送器(7)、LVDT位移传感器(11)、电磁阀加速驱动板和控制器；双作用气缸(8)的腔体以活塞为界分为左腔和右腔；左充气阀(1)、右充气阀(3)均与气源相连，并分别用于控制双作用气缸(8)左腔、右腔的充气；左放气阀(2)、右放气阀(4)分别用于控制双作用气缸(8)左腔、右腔的放气；LVDT位移传感器(11)用于采集气缸活塞杆自由端所连接的负载的位移距离，并将采集到的数据上传至控制器；气缸右腔气压...

【技术特征摘要】
1.基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统，其特征在于，包括：双作用气缸(8)、左充气阀(1)、左放气阀(2)、右充气阀(3)、右放气阀(4)、气源压力变送器(5)、气缸右腔气压变送器(6)、气缸左腔压力变送器(7)、LVDT位移传感器(11)、电磁阀加速驱动板和控制器；双作用气缸(8)的腔体以活塞为界分为左腔和右腔；左充气阀(1)、右充气阀(3)均与气源相连，并分别用于控制双作用气缸(8)左腔、右腔的充气；左放气阀(2)、右放气阀(4)分别用于控制双作用气缸(8)左腔、右腔的放气；LVDT位移传感器(11)用于采集气缸活塞杆自由端所连接的负载的位移距离，并将采集到的数据上传至控制器；气缸右腔气压变送器(6)、气缸左腔压力变送器(7)分别用于采集双作用气缸(8)右腔和左腔内的气压，并将采集到的数据上传至控制器；气源压力变送器(5)用于采集气源的进气气压，并将采集到的数据上传至控制器；控制器根据接收到的采集数据生成4路独立的PWM控制信号，并发送给电磁阀加速驱动板，经电磁阀加速驱动板调理后分别输入至四个阀门，分别控制四个阀门的开关动作。2.根据权利要求1所述的基于四开关阀同开策略的气动位置控制系统，其特征在于，所述左充气阀(1)、左放气阀(2)、右充气阀(3)、右放气阀(4)均为双通螺线管高速开关阀。3.根据权利要求1所述的基于四开关阀同开策略的气动位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢琦，林忠麟，黄向华，张天宏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32