2D數(shù)字閥死區(qū)補償及嵌入式控制器的研究.pdf

1、電液伺服系統(tǒng)具有功率重量大、動態(tài)響應速度快、抗負載剛度大等優(yōu)點，廣泛應用于航空航天、船舶、裝備制造等領(lǐng)域。2D數(shù)字閥是一種電液控制元件，不僅可以直接進行數(shù)字控制，而且其具有響應速度快、抗污染能力強、重復精度高等優(yōu)點，其應用領(lǐng)域廣泛，發(fā)展前景良好。
　　 本文的研究對象為2D數(shù)字閥以及2D數(shù)字閥的嵌入式控制器，分析了2D數(shù)字閥的結(jié)構(gòu)與工作原理，根據(jù)其靜態(tài)流量特性，分析死區(qū)非線性因素，提出了死區(qū)顫振補償，并進行了數(shù)學建模及仿真，減小

2、及至消除死區(qū)的影響。為獲得更好的流量特性線性度，進一步提出了流量規(guī)劃，獲得了更好的流量特性線性度。2D數(shù)字閥的電-機械轉(zhuǎn)換器以步進電機為核心，進行了電-機械轉(zhuǎn)換器的建模與仿真研究。并以此設(shè)計了2D數(shù)字閥嵌入式控制器，實現(xiàn)了步進電機相電流閉環(huán)以及角位移閉環(huán)，采用了相位補償提高頻寬，實現(xiàn)了死區(qū)顫振補償和流量規(guī)劃。同時為了提高安全性和環(huán)保性，增加了掉電保護和低功耗節(jié)能模式。此外還有過溫保護、過流保護等功能。
　　 具體研究內(nèi)容與成果如

3、下:
　　 第一章，論述了數(shù)字閥的發(fā)展狀況以及國內(nèi)外對于流量特性的一些研究現(xiàn)狀和電-機械轉(zhuǎn)換器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。同時闡述本論文的研究目的及意義。
　　 第二章，分析研究了2D數(shù)字閥的結(jié)構(gòu)與工作原理，提出了死區(qū)非線性顫振補償?shù)母拍睿M行原理上的論述以及數(shù)學模型的建立及仿真。為優(yōu)化流量特性線性度進一步提出流量規(guī)劃補償。對流量規(guī)劃補償進行了原理上的闡述以及流量特性曲線擬合的數(shù)學原理。
　　 第三章，用Matlab以及S

4、imulink對2D數(shù)字閥電-機械轉(zhuǎn)換器進行了建模與仿真，得出結(jié)論為在采用了二階相位調(diào)整后，該控制器幅頻寬達到了280Hz，相頻寬為300Hz。
　　 第四章，對2D數(shù)字閥的嵌入式控制器進行了硬件以及軟件上的設(shè)計。
　　 第五章，對2D數(shù)字閥嵌入式控制器進行了低功耗節(jié)能、掉電保護和動靜特性等實驗研究，得出2D數(shù)字閥嵌入式控制器頻寬為240Hz。對2D數(shù)字閥進行了動靜特性、死區(qū)顫振補償和流量規(guī)劃研究。2D數(shù)字閥的頻寬120