[實用新型]一種新型電液比例閥線性化控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520650965.5
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN204961964U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 潘曉晶;傅華;唐薇薇;周源;李曉川;李淑躍
• 申請（專利權）人: 中材海外工程（北京）有限公司
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權代理有限公司 11278
• 代理人: 初學平

技術領域

本實用新型涉及電液比例閥控制領域，尤其涉及一種新型電液比例閥線性化控制器。

背景技術

電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入的電壓信號產(chǎn)生相應動作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。電液比例閥中的核心元件是比例電磁鐵，電液比例閥是依靠比例電磁鐵來產(chǎn)生位移來調(diào)節(jié)控制對象的，比例電磁鐵的位移是由電流決定的，電流和控制電壓信號成正比例關系。電液比例閥的控制電壓信號和比例電磁鐵的位移如圖2所示，從電液比例閥的特性曲線圖可以看到，比例電磁鐵的控制特性曲線近似一條折線，是非線性的，存在明顯的工作死區(qū)，在工作死區(qū)內(nèi)位移基本不變。

現(xiàn)有的大部分電液比例閥控制中給定信號和最終的控制變量是非線性的，造成控制滯后。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種新型電液比例閥線性化控制器，通過線性變換，使控制信號和控制變量成線性關系，有效的避免了電液比例閥的工作死區(qū)。

為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種新型電液比例閥線性化控制器，包括A/D轉換模塊、通訊模塊、中央處理器、D/A轉換模塊和線性U-I轉換模塊，其中A/D轉換模塊、通訊模塊分別連接到中央處理器，中央處理器連接D/A轉換模塊，D/A轉換模塊連接線性U-I轉換模塊，線性U-I轉換模塊連接電液比例閥；

中央處理器通過A/D轉換模塊和/或通訊模塊接收控制電壓值，并通過程序進行線性變換，將控制電壓值變換為線性化后的電壓值；

線性化后的電壓值通過D/A轉換模塊輸出到線性U-I轉換模塊，得到驅(qū)動電流信號，驅(qū)動電流信號控制電液比例閥。

進一步地，新型電液比例閥線性化控制器還包括存儲器。

進一步地，存儲器存儲控制電壓值。

進一步地，通訊模塊用于和上一級控制器通訊。

進一步地，通訊模塊用于遠程設定。

本實用新型提供的新型電液比例閥線性化控制器，支持Modbus通訊和電位器給定控制信號兩種輸入方式，中央處理器將輸入的控制電壓值程序線性變換為線性化后的輸出電壓值后，通過D/A轉換模塊輸出到線性U-I轉換模塊，得到驅(qū)動電流信號，從而使最終的控制變量和給定的控制電壓信號成線性關系，實現(xiàn)對電液比例閥的線性化控制，有效避免電液比例閥的工作死區(qū)，使電液比例閥工作全程無死區(qū)，大大改善了對電液比例閥控制的速度、精度及穩(wěn)定性。本實用新型的控制器構造簡單，成本低，控制精度高，線性化程度高，適用性強，實際使用中效果好。

附圖說明

圖1是本實用新型的新型電液比例閥線性化控制器的結構示意圖；

圖2是現(xiàn)有的電液比例閥的特性曲線圖；

圖3是本實用新型的新型電液比例閥線性化控制器的中央控制器的線性化計算原理圖；

圖4是本實用新型的新型電液比例閥線性化控制器的中央控制器的程序內(nèi)參數(shù)設定圖；

圖5是本實用新型的新型電液比例閥線性化控制器的中央控制器的程序構造的折線圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例及附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型提供的新型電液比例閥線性化控制器(以下簡稱控制器)，如圖1所示，主要包括A/D轉換模塊1、通訊模塊2、中央處理器(CPU)3、D/A轉換模塊4和線性U-I轉換模塊5。其中A/D轉換模塊1、通訊模塊2分別直接連接到中央處理器3，中央處理器3直接連接D/A轉換模塊4，D/A轉換模塊4直接連接線性U-I轉換模塊5，線性U-I轉換模塊5直接連接電液比例閥7。

A/D轉換模塊1將模擬信號轉換成數(shù)字信號。在一實施例中，A/D轉換模塊1將輸入的電壓信號轉換成電壓值，電壓信號是電位器(未示出)給定的控制電壓信號6。A/D轉換模塊1可以采用12位A/D轉換模塊，將接收到的控制電壓信號6轉換為控制電壓值U1。

本實用新型的控制器還可以包括存儲器(未示出)，在一實施例中，存儲器為16位的存儲單元，用于存儲A/D轉換模塊1轉換后的控制電壓值U1。