一种高速开关阀气动肌肉驱动系统技术方案

本发明专利技术属于气动控制领域，涉及一种高速开关阀气动肌肉驱动系统。所述的驱动系统包括感知模块、上位机、驱动模块和气源模块。所述的气源模块通过驱动模块的三位三通高速开关阀与气动肌肉连接，为气动肌肉提供气源；驱动模块与上位机连接，上位机控制驱动模块输出驱动信号来控制高速开关电磁阀的打开，从而控制气动肌肉的充气和放气；感知模块与上位机相连，将其测量气动肌肉的位移和气压信息传送给上位机。本发明专利技术采用的高速开关阀具有响应速度快、结构简单、抗污染和抗干扰能力强，解决了目前气动肌肉驱动系统遇到的通讯速率低、价格昂贵、安装复杂、无法实现闭环控制等问题。

A Pneumatic Muscle Driving System for High Speed Switch Valves

The invention belongs to the field of pneumatic control and relates to a pneumatic muscle driving system of a high-speed on-off valve. The driving system comprises a sensing module, a host computer, a driving module and a gas source module. The pneumatic module provides pneumatic muscle with pneumatic muscle by connecting the three-way high-speed switch valve of the driving module with pneumatic muscle; the driving module is connected with the upper computer, which controls the opening of the high-speed switching solenoid valve by controlling the output driving signal of the driving module, thereby controlling the pneumatic muscle inflation and ventilation; the sensing module is connected with the upper computer to measure the pneumatic muscle. Displacement and pressure information are transmitted to the upper computer. The high-speed on-off valve adopted by the invention has the advantages of fast response, simple structure, strong anti-pollution and anti-interference ability, and solves the problems of low communication rate, high price, complex installation and unable to realize closed-loop control encountered by the current pneumatic muscle drive system.

【技术实现步骤摘要】
一种高速开关阀气动肌肉驱动系统
本专利技术属于气动控制领域，涉及一种高速开关阀气动肌肉驱动系统。
技术介绍
目前气动肌肉驱动系统通常使用比例电磁阀。比例电磁阀基于电磁开关阀的原理：断电时，弹簧将铁心直接压在阀座上，使阀门关闭；线圈通电时，所产生电磁力克服弹簧力将铁心提起，从而打开阀门。比例电磁阀对电磁开关阀的结构作了一些改动：在任何线圈电流下，使弹簧力与电磁力之间产生平衡。线圈电流的大小或电磁力的大小将影响柱塞的行程和阀门开度，而阀门开度(流量)与线圈电流(控制信号)之间为理想的线性关系。然而比例电磁阀价格较为昂贵，并且由比例电磁阀构成的半实物仿真驱动系统通讯速度较低，在很大程度上降低了气动肌肉控制的精度和可靠性。
技术实现思路
本专利技术针对目前气动肌肉驱动系统遇到的通讯速率低、价格昂贵、安装复杂、无法实现闭环控制等问题，提供了一种基于高速开关阀的驱动感知一体化气动肌肉驱动系统。本专利技术采用的技术方案：一种高速开关阀气动肌肉驱动系统，包括感知模块、上位机、驱动模块和气源模块。所述的气源模块通过驱动模块的三位三通高速开关阀与气动肌肉连接，为气动肌肉提供气源；驱动模块与上位机连接，上位机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速开关阀气动肌肉驱动系统，其特征在于，包括感知模块、上位机、驱动模块和气源模块；所述的气源模块通过驱动模块的三位三通高速开关阀(8)与气动肌肉(1)连接，为气动肌肉(1)提供气源；驱动模块与上位机连接，上位机控制驱动模块输出驱动信号控制高速开关电磁阀的打开和关闭，从而控制气动肌肉(1)的充气和放气；感知模块与上位机相连，将其测量气动肌肉(1)的位移和气压信息传送给上位机；感知模块包括数据采集卡(4)、气压传感器(3)、直线位移传感器(2)和接线盒；所述的直线位移传感器(2)平行固定在气动肌肉(1)一侧；气压传感器(3)与气动肌肉(1)相连，直线位移传感器(2)和气压传感器(3)实时测...

【技术特征摘要】
1.一种高速开关阀气动肌肉驱动系统，其特征在于，包括感知模块、上位机、驱动模块和气源模块；所述的气源模块通过驱动模块的三位三通高速开关阀(8)与气动肌肉(1)连接，为气动肌肉(1)提供气源；驱动模块与上位机连接，上位机控制驱动模块输出驱动信号控制高速开关电磁阀的打开和关闭，从而控制气动肌肉(1)的充气和放气；感知模块与上位机相连，将其测量气动肌肉(1)的位移和气压信息传送给上位机；感知模块包括数据采集卡(4)、气压传感器(3)、直线位移传感器(2)和接线盒；所述的直线位移传感器(2)平行固定在气动肌肉(1)一侧；气压传感器(3)与气动肌肉(1)相连，直线位移传感器(2)和气压传感器(3)实时测量气动肌肉(1)的长度和气压；直线位移传感器(2)和气压传感器(3)的输出端通过接线盒与数据采集卡(4)连接，数据采集卡(4)将采集到的模拟量数据转换为数字量数据，数据采集卡(4)与上位机相连，将数字量数据传递给上位机；上位机采用工控机(5)；上位机接收感知模块获得的测量数据，并进行相应的计算，将计算结果发送给驱动模块；驱动模块的定时/计数器(6)和感知模块的数据采集卡(4)固定在上位机上；数据采集卡(4)将获得的测量数据传送给上位机，上位机接收测量数据后进行计算，将控制信号发送给驱动模块的定时/计数器(6)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程红太，周英民，梁潇潇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21