压电开关调压型气动数字阀控制方法的研究

中国机械工程 ›› 2013, Vol. 24 ›› Issue (11): 1436-1441.

压电开关调压型气动数字阀控制方法的研究

许有熊1;李小宁2;朱松青1;刘娣1

1.南京工程学院,南京,211167
2.南京理工大学,南京,210094

出版日期:2013-06-10 发布日期:2013-06-04
基金资助:
江苏省高校自然科学基金资助项目(12KJB510006);南京工程学院校级科研基金资助项目(YKJ201108)
Jiangsu Provincial Natural Science Foundation of Higher Education of China（No. 12KJB510006）

Research on Control Methods of Piezoelectric On-off Pressure-regulationType Electro-pneumatic Digital Valve

Xu Youxiong1;Li Xiaoning2;Zhu Songqing1;Liu Di1

1.Nanjing Institute of Technology,Nanjing,211167
2.Nanjing University of Science and Technology,Nanjing,210094

Online:2013-06-10 Published:2013-06-04
Supported by:
Jiangsu Provincial Natural Science Foundation of Higher Education of China（No. 12KJB510006）

摘要/Abstract

摘要：

为了提高所研制的压电开关调压型气动数字阀的动态性能,提高其稳态精度,减小其压力波动,对其控制方法进行了研究。提出了PWM控制算法的一种改进形式——调整变位PWM法,采用“Bang-Bang+带死区P+调整变位PWM”复合控制算法对数字阀进行了控制研究。试验结果表明,该复合控制算法弥补了“Bang-Bang”控制和“带死区P+PWM”复合控制算法的缺点,大大减小了该数字阀在有流量负载情况下的出口压力波动,有效提高了该数字阀的稳态控制精度。

关键词: 压电, 开关型, 数字阀, 控制方法, Bang-Bang, PWM

Abstract:

In order to improve the dynamic performance and steady-state
accuracy of a developed piezoelectric on-off pressure-regulation type electro-pneumatic digital proportional pressure valve(PDPPV for short) and decrease its pressure fluctuations,its control algorithm was researched.Based on PWM control mode,an adjusted-shift PWM algorithm(AS-PWM) was presented.Moreover,a compound control algorithm using Bang-Bang control,P with dead zone and AS-PWM was proposed to control the PDPPV.Experimental results show that this controller makes up the weaknesses of the Bang-Bang control algorithm and the compound control algorithm of P with dead zone plus PWM and the PDPPV control performance can be improved effectively.

Key words: piezoelectric, on-off type, digital valve, control method, Bang-Bang, PWM

中图分类号:

TH138.52

许有熊1, 李小宁2, 朱松青1, 刘娣1. 压电开关调压型气动数字阀控制方法的研究[J]. 中国机械工程, 2013, 24(11): 1436-1441.

HU Wei-Xiong-1, LI Xiao-Ning-2, SHU Song-Jing-1, LIU Di-1. Research on Control Methods of Piezoelectric On-off Pressure-regulationType Electro-pneumatic Digital Valve[J]. China Mechanical Engineering, 2013, 24(11): 1436-1441.

[1]	林超, 沈忠磊, 李坪洋, 郑山. 垂直型多级位移放大机构设计与力学解析建模[J]. 中国机械工程, 2021, 32(08): 908-915，937.
[2]	李博1;杨军1;张鹤宇1;张兆晶2;龚铮3. 基于压电叠堆的液体高频正弦压力激励源研制[J]. 中国机械工程, 2021, 32(01): 111-116,125.
[3]	刘增华1,2;张婷婷1,2;苏瑞祥1,2;陈洪磊1,2;何存富1,2;吴斌1,2. 基于十字形阵列和2D-MUSIC算法的Lamb波检测[J]. 中国机械工程, 2020, 31(17): 2038-2044.
[4]	李建平1,2;高云叶2;温建明1,2;马继杰1;王仁明2. 基于旋转磁铁箝位的压电尺蠖驱动器理论与试验分析[J]. 中国机械工程, 2020, 31(17): 2059-2063,2070.
[5]	王均山;陈超;石明友;曹静. 悬浮式球转子压电作动器的设计及实验研究[J]. 中国机械工程, 2020, 31(17): 2064-2070.
[6]	高强;朱玉川. 基于均匀切换的并联数字阀控系统位置控制策略[J]. 中国机械工程, 2020, 31(12): 1461-1468.
[7]	阚君武;何恒钱;王淑云;廖卫林;张忠华;陈松;吴亚奇. 基于压电简支梁拉伸调频的旋磁发电机[J]. 中国机械工程, 2019, 30(23): 2857-2862.
[8]	邵俊华1;王涛1;汪正傲2;魏灯莱1;李友荣2. 基于压电阻抗频率变化的螺栓松动检测技术[J]. 中国机械工程, 2019, 30(12): 1395-1399,1408.
[9]	安君;吕海峰;耿彦章;韩彦南. 可调频Helmholtz共振器声学性能[J]. 中国机械工程, 2018, 29(08): 954-957,964.
[10]	钱承;胡红生. 基于最小二乘支持向量机的压电作动器迟滞非线性建模及参数辨识[J]. 中国机械工程, 2018, 29(07): 835-841.
[11]	赵劲松1,2,3;张传笔3;赵子宁3;王志鹏3;姚静1,2,3. 高速开关数字阀的静动态特性[J]. 中国机械工程, 2018, 29(02): 145-150,157.
[12]	蒋州1;曹军义1;凌明祥1,2;曾明华1;林京1. 新型双臂菱形压电柔性机构理论设计与建模[J]. 中国机械工程, 2017, 28(21): 2557-2561,2566.
[13]	王建红1;周浩2;许有熊1;刘娣1. 基于膜式液压放大的压电驱动器设计与试验[J]. 中国机械工程, 2017, 28(21): 2567-2572.
[14]	张霞1;钱蕾1;罗天洪1;陈仁祥1;桥本稔2. 穿戴式机器人的协调控制方法及其运动辅助机理[J]. 中国机械工程, 2017, 28(16): 1965-1971.
[15]	胡俊峰, 郑昌虎, 蔡建阳. 一种微操作平台的自适应运动跟踪控制[J]. 中国机械工程, 2017, 28(08): 905-911,916.