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        基于ATmega16的電液伺服閥反饋控制器的設(shè)計

        2014-04-12 00:00:00逯九利袁朝輝高凡
        現(xiàn)代電子技術(shù) 2014年1期

        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。

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