[发明专利]一种基于电流自适应的单电磁铁比例阀控制器

说明书

本发明公开了一种基于电流自适应的单电磁铁比例阀控制器，包括控制单元、RS232转换电路、信号调理电路、功率驱动电路、电源转换电路、输入输出接口模块；RS232转换电路接收上位机信号对比例阀控制器的参数进行设置；信号调理电路接收外部电压指令信号，并采集比例阀阀芯的位移量和电磁铁的电流量，通过控制单元的比例阀位置环和电流环的两环闭环控制算法生成PWM控制信号；功率驱动电路用于接收控制单元发出的PWM指令信号，对PWM信号进行功率放大，按要求驱动比例电磁铁。本发明具有经济性高、精度高、频响快、可靠性好、适用范围广等优点。

技术领域

本发明涉及电液控制领域，特别是一种基于电流自适应的单电磁铁比例阀控制器。

背景技术

比例阀控制器是比例阀的“大脑”，具有调度控制、功率驱动、信号处理等功能，其性能优劣直接影响整个系统的控制性能。比例控制系统的控制性能接近伺服系统，流量大、抗污染性强、可靠性和经济性高，在国内的应用需求越来越大。我国在高端比例阀控制器的研究方面处于起步阶段，在控制性能、可靠性等方面与国外同类产品比较还存在较大的差距，目前国内高端比例阀控制器市场基本被国外知名液压元器件企业垄断。

受比例阀控制系统小型化、集成化、网络化、智能化的发展趋势影响，市场对比例阀控制器的要求越来越高，提高比例阀控制器的性能成为研究重点。目前，国内市场上使用的国产比例阀产品配套的控制器普遍存在响应速度不高、一致性不好、寿命不长等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电流自适应的单电磁铁比例阀控制器。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于电流自适应的单电磁铁比例阀控制器，包括RS232转换电路、信号调理电路、功率驱动电路、电源转换电路、输入输出接口模块和控制单元；所述RS232转换电路、信号调理电路、功率驱动电路、电源转换电路、输入输出接口模块均与控制单元连接；RS232转换电路接收上位机信号对比例阀控制器的参数进行设置；信号调理电路接收外部电压指令信号，并采集比例阀阀芯的位移量和电磁铁的电流量，通过控制单元的比例阀位置环和电流环的两环闭环控制算法生成PWM控制信号；功率驱动电路用于接收控制单元发出的PWM指令信号，对PWM信号进行功率放大，驱动比例电磁铁。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明经济性高、精度高、频响快、可靠性好、适用范围广，高端比例阀控制器的研制，可实现高精度的电液比例阀控制，结束国外厂家在高端电液比例控制方面的垄断局面，促进国内电液比例控制行业的发展。

附图说明

图1为比例阀控制器组成框图。

图2为比例阀控制器工作原理框图。

图3为反接卸荷式功率驱动示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于电流自适应的单电磁铁比例阀控制器，包括RS232转换电路、信号调理电路、功率驱动电路、电源转换电路、输入输出接口模块和控制单元；所述RS232转换电路、信号调理电路、功率驱动电路、电源转换电路、输入输出接口模块均与控制单元连接；RS232转换电路接收上位机信号对比例阀控制器的参数进行设置；信号调理电路接收外部电压指令信号，并采集比例阀阀芯的位移量和电磁铁的电流量，通过控制单元的比例阀位置环和电流环的两环闭环控制算法生成PWM控制信号；功率驱动电路用于接收控制单元发出的PWM指令信号，对PWM信号进行功率放大，驱动比例电磁铁。

控制单元芯片采用Microchip公司的dspic30F3013型号单片机。

RS232转换电路选用SIPEX公司的RS232协议芯片SP3232EE，SP3232EE芯片的T1IN、R1OUT引脚与控制单元的U1ATX、U1ART相连，芯片供电+3.0V～+5.5V。

信号调理电路用于将需要采集的模拟信号转换至控制单元要求范围。