摘 要： 針對電液伺服閥在實際工程應(yīng)用中出現(xiàn)輸出壓力不穩(wěn)定、輸出壓力偏高或偏低的問題，設(shè)計了基于ATmega16平臺的數(shù)字式液壓伺服閥反饋控制器，采集伺服閥輸出壓力作為反饋信號構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，采用經(jīng)典的增量式數(shù)字PID控制算法進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。實際應(yīng)用結(jié)果表明該數(shù)字式電液伺服閥反饋控制系統(tǒng)響應(yīng)快速、輸出穩(wěn)定、輸出壓力精度高。

關(guān)鍵詞： 電液伺服閥； 反饋控制器； ATmega16； 增量式PID

中圖分類號： TN710?34； TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）01?0148?04

引 言

電液伺服閥在工程系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。盡管液壓系統(tǒng)具有維護(hù)困難、泄漏、噪聲比大等缺點，但是對于大功率的自動控制系統(tǒng)，液壓控制是其他控制形式所不能替代的[1]。

隨著電液伺服系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，對電液伺服閥提出了更高的要求，如控制精度高、動態(tài)響應(yīng)快、成本低等[2]。但由于外部環(huán)境的干擾或電液伺服閥本身的性能不足，會出現(xiàn)伺服閥輸出壓力抖動過大、輸出壓力偏高或偏低的問題。故設(shè)計此電液伺服閥反饋控制器，可實現(xiàn)電液伺服閥穩(wěn)定精確地輸出壓力。

1 總體設(shè)計

電液伺服閥反饋控制器核心控制芯片采用ATmega16單片機，ATmega16采用先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，代碼執(zhí)行速度高，工作可靠穩(wěn)定[3]。

外圍電路的設(shè)計主要包括輸入信號采集電路、電流信號輸出電路以及故障切換電路三部分。

考慮工程實際應(yīng)用需求及系統(tǒng)集成化要求，將兩路控制電路集成使用一片ATmega16單片機實現(xiàn)控制。充分利用了單片機的資源，同時節(jié)約開發(fā)成本。

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。