花都桥梁检测车出租，  南沙桥梁检测车出租，  白云桥梁检测车出租      压差补偿器的控制系统的组成与方案设计？         本文所设计的压差补偿本质上属于比例电磁铁型电-气比例阀，调压方式上采用直动式结构进行设计，该方式可以避免增加机械传动原件而增大系统响应时间。压差补偿器在工作时利用比例电磁铁直接控制作用在阀芯上的力，调节阀口张开或缩小以控制其输出压力，压力传感器检测节流阀出口压力反馈给控制器，控制器将此信号与设定的初始信号一起处理，接着按照工作要求调节比例电磁铁使压差补偿器输出新的压力。 控制系统的结构框图，控制系统可以分为两部分，一是由比例电磁铁、压差补偿器及节流阀组成的比例流量输出模块，二是由压力传感器和控制器组成的控制模块。控制模块是核心单元，其中控制器输出的电流除了要具有足够的功率，还需具有足够的稳定性、功耗小、接口的标准化以及可以抵抗温度和电源电压等干扰变化的影响。压力传感器输出信号直接影响到比例电磁铁的输入控制信号，因此其质量好坏决定控制质量的好坏。对于比例电磁铁来说需要具有足够的功率以驱动阀芯。 

 

         具体控制方案如下： 首先设定节流阀的压差ΔP 为一确定值，如设为0.1MPa；接着根据节流阀输出压力 P2 计算出需要由压差补偿器输出给节流阀入口的压力，即 P1；根据阀出口端阀腔的压力变化的微分方程可以确定压差补偿器输出压力 与阀口开度的关系；然后结合阀芯的力平衡方程可以建立起需要输入压差补偿器的电流 与其阀口开度的关系，这样就建立了输出压力 与输入电流的关系；为了减少响应时间、降低输出电流的稳态误差及防止电流突变时阀芯位移变化过大进而损坏阀门，控制信号需要经过 PID 运算后再输出给压差补偿器，最后得到期望压差补偿器输出的压力值 。P2 变化后，为保证压差不变，压差补偿器重新调节输出压力 。 

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         控制器程序设计：本文中的程序分为主程序与子程序，根据控制方案，可以得到控制器各个程序的实现步骤，以流程图形式表示如下： 系统初始化后，根据设定值与读取值进行计算，接着调用不同的程序指令完成所需 PWM 波的输出，由于节流阀输出压力 P2 不断变化，因此需要不断循环读取、计算与输出相应的控制信号。  AD 转换程序流程图，这里直接调用控制器的模拟量读取指令，首先选择时钟指令，例如 M8011 为每 10ms 读取一次，接着选择模拟量输入通道号，就可以读取并保存模拟信号的瞬时值到寄存器里面。  PID 控制程序流程图，直接调用控制器的 PID 运算指令，只需要设定号目标值、当前值与控制参数即可进行运算并将结果输出到寄存器里面。  PWM 输出程序流程图，控制器自带 PWM 脉宽调制指令，直接指定脉冲的宽度、周期以及输出脉冲的元件号（Y0 或 Y1），最后输出的 ON/OFF 状态由中断方式控制。 

  

         研究了压差补偿器的控制方案并对其动态响应特性进行仿真研究，借助第二章的数学模型建立 Simulink 仿真模型，得出仿真结果： 一是分析不同输入输出压力下压差补偿器的控制特性，即压差补偿器稳态误差和动态响应特性的变化。结果表明：输入压力固定时，纯比例控制时系统输出的误差会随着输出压力的增加而减小，但输出误差始终存在。比例积分控制时消除了输出误差，但系统达到稳态所用的时间变长，振荡次数变多，最大超调量加大。采用比例积分微分控制后可以解决上述问题，使系统控制性能更好；输出压力固定时，达到设定输出压力的时间会随着输入压力的降低而变长，但是系统的超调量明显变小，当输入与输出压力接近时，几乎不见超调量。 二是研究弹簧刚度、阀芯组件的质量及阀腔大小这几个量对压差补偿器动态响应特性的影响。结果表明：弹簧刚度减小，对响应速度影响不大，最大超调量会变大；阀芯组件质量增大，振荡现象减弱，系统响应更加平稳，但系统响应速度明显变慢，输出误差变大；出口端阀腔体积减小，系统的上升时间变快，最大超调量增加。

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