锥阀式气动比例压力阀压力控制器的设计

作     者：班伟 陶国良 孟德远 刘昊 钱鹏飞 BAN Wei;TAO Guo-liang;MENG De-yuan;LIU Hao;QIAN Peng-fei

作者机构：浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2015年第49卷第5期

页      面：873-879,992页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51375430) 

主　　题：比例压力阀 气动电子 自抗扰控制器 非线性PI 

摘      要：为解决由于气体压缩性造成的锥阀式气动比例压力阀输出压力的可控性差的问题,设计一种基于电流环/压力环双闭环反馈的压力控制器.电流环单元采用基于电流比例负反馈的模拟电路实现,额定输出为0~0.9A,最大电流纹波为35mA,驱动035型比例电磁铁时的截止频率可达22.5 Hz.压力环单元采用数字反馈控制算法实现,分为2个阶段：当误差较大时,采用自抗扰控制器来补偿未知扰动对阀的输出压力的动态性能的不良影响;在设定压力附近,则切换为非线性PID控制器来提高压力控制精度和稳定性.同时,引入输入信号的轨迹规划进一步改善控制器的性能.实验结果表明,该控制器可以实现输出压力在0~6×10^5 Pa内连续控制,压力控制误差在±1kPa以内,且对下游负载变化具有较强的鲁棒性.