南海路灯车出租， 南沙路灯车出租， 花都路灯车出租   压电式比例阀控制器的设计与实验验证

     南海路灯车出租， 南沙路灯车出租， 花都路灯车出租   压电式比例阀控制器的设计与实验验证   在前文建立的迟滞模型和复合控制方法的基础上，进行压电式比例阀压力阀控制器硬件电路及嵌入式控制软件的开发设计。其中，硬件电路主要包括直流电源模块、压力采集模块和驱动电压产生模块。软件设计方面，通过深入分析比例阀的控制特性，采用 keil 软件设计了适用于实际工程的嵌入式控制算法。此外，为了验证控制方案的有效性，进行了比例压力阀的气压输出控制实验，并对结果进行分析。

    系统嵌入式软件总体设计：  在嵌入式系统软件设计中，主要的核心控制器是 STM32F072C8T6 单片机，本文是在 Keil 软件上通过 C 语言进行程序编写。程序主要包括 AD 采集、RS485 通信、自适应 PID 控制和数码管显示模块等主程序的流程图清晰地展示了控制程序的主要流程。在系统上电后，首先进行系统的初始化，并保证前端气体压力持续供应。然后根据实际应用需要设定期望气压值，由于控制器中的压力传感器会根据采集到的气压值表现出不同的电压，所以它将根据阀体内实际气压值展示对应的电压，经过 AD 采集后通过控制器计算转化为实际压力值，并与设定值相比较。若实际气压与设定气压值相等，则继续保持驱动不变控制气压输出，若与设定气压值不相等，则经过复合控制算法调整后，输出的控制信号对压力阀进行控制直至结束。

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     实验平台搭建为了验证设计的压电式比例压力阀控制器的性能，在上文硬件电路及嵌入式软件的基础上，搭建了整个实验测试平台。实验平台主要包括三部分：第一部分为气源、精密减压阀、气源三联件构成的供气装置。第二部分为：直流电源、上位机、控制器、压力阀、气压传感器组成的控制器件。两部分相连，两者共同合作实现精密气体输出压力控制。另外，在管道输出气体的尾端连接有大气缸、小气缸，通过不同容积的容器来模拟不同环境的控制情况，

     整个实物系统的运行流程为：系统运行后，空压机等产生 0-300kpa 的气源供给，使管道气体流通。使用时，通过 PC 端设置需要的气压期望值传输给压力阀控制器，该控制器在直流电源的供电下，先对期望气压值进行运算得到对应的模拟驱动信号，经过转换后得到 0-300V 的驱动电压，作用在压电式比例压力阀上，此电压信号将会使压电双晶片弯曲导致气体流通到大气缸或者小气缸容器内，同时，控制器上的数码管将会实时显示管道内的气压值。通过上面的流程实现输出气体压力的精确控制。

     在前文探讨建模和复合控制的基础上，详细介绍了压电式比例阀控制器的硬件电路和嵌入式控制软件的设计。硬件电路方面，设计了包括直流电源模块、压力采集模块和驱动电压产生模块在内的多个模块，以确保控制器的高效稳定运行。软件设计方面，通过深入分析比例阀的控制特性，设计了适用于实际工程应用的嵌入式控制算法。此外，为了验证控制算法的有效性，我们进行了气压输出控制实验，并取得了良好的实验结果。研究成果将对进一步提高比例阀控制器的性能和稳定性具有积极的推动作用。

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