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智能液壓調(diào)節(jié)閥門關(guān)鍵技術(shù)分析
2.1 智能液壓調(diào)節(jié)閥門位移檢測和控制
閥門位移檢測采用高精度電位器采集，通過齒輪轉(zhuǎn)接，齒條運(yùn)動帶動電位器轉(zhuǎn)動，輸出電壓信號，經(jīng)過濾波放大和AD轉(zhuǎn)換，輸入處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到閥門的實(shí)際開度。控制器接受控制系統(tǒng)4～20mA信號，處理后得到設(shè)定開度，通過設(shè)定開度與實(shí)際開度對比，通過軟件輸出信號控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，使閥門達(dá)到設(shè)定開度。
根據(jù)設(shè)定開度與實(shí)際開度差值的大小，通過軟件的數(shù)據(jù)處理，利用處理器輸出PWM波形電流來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng)二者差值很大時(shí)，輸出占空比大的PWM波，或者輸出連續(xù)的高電平，當(dāng)二者差值小時(shí)，輸出占空比小的PWM波，通過PWM波的控制使電機(jī)能夠快速準(zhǔn)確達(dá)到設(shè)定位置。
2.2 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主芯片采用MSP430系列單片機(jī)，該芯片具有超低功耗、集成度高、外圍設(shè)備豐富等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品軟件主流程圖如圖4所示。

圖4 主流程圖

為保證電機(jī)的穩(wěn)定性，采用PID控制算法，當(dāng)設(shè)定開度與實(shí)際開度差值較大時(shí)，取消PID運(yùn)算中的積分項(xiàng)，適當(dāng)增大比例項(xiàng)系數(shù)，達(dá)到快速調(diào)節(jié)的目的，當(dāng)差值減小時(shí)，積分項(xiàng)投入運(yùn)算，達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。PID控制算法的運(yùn)用大幅提高了控制調(diào)節(jié)閥的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

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