[發明專利]一種基于PID控制的全自動氣壓控制系統及方法

在審

• 申請號: 202110900530.1
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113625793A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 鄧福平;宋馳騁;陶勇;黃勇;周泓成;劉成
• 申請（專利權）人: 成都博奧晶芯生物科技有限公司
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 何祖斌

1.一種基于PID控制的全自動氣壓控制系統，其特征在于，包括氣缸(1)，氣缸(1)的活塞桿上連接有步進電機(2)，步進電機(2)電連接有驅動器(3)，驅動器(3)電連接有嵌入式控制系統(4)；所述氣缸(1)的缸筒分別通過氣路連接有第一電磁閥(5)、第二電磁閥(6)和壓力傳感器(7)，第一電磁閥(5)、第二電磁閥(6)和壓力傳感器(7)均與嵌入式控制系統(4)電連接，第一電磁閥(5)的另一端通過氣路與負載系統連接，第二電磁閥(6)與外部大氣連通。

2.根據權利要求1所述的一種基于PID控制的全自動氣壓控制系統，其特征在于，所述嵌入式控制系統(4)還分別電連接有正限位傳感器(8)和負限位傳感器(9)，正限位傳感器(8)位于氣缸(1)的活塞桿伸出到極限位置時活塞桿端部對應的位置，負限位傳感器(9)位于氣缸(1)的活塞桿收回到極限位置時活塞桿端部對應的位置。

3.根據權利要求1所述的一種基于PID控制的全自動氣壓控制系統，其特征在于，所述壓力傳感器(7)為高精度數顯壓力傳感器(7)。

4.使用權利要求1所述系統的一種基于PID控制的全自動氣壓控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：打開第一電磁閥(5)，關閉第二電磁閥(6)；控制步進電機(2)帶動氣缸(1)的活塞桿移動；

S2：通過嵌入式控制系統(4)采集壓力傳感器(7)反饋的實時氣壓，并通過PID算法控制步進電機(2)運動，以使氣壓達到設定氣壓值。

5.根據權利要求4所述的一種基于PID控制的全自動氣壓控制方法，其特征在于，在進行負氣壓調節時，進行步驟S1之前先進行以下步驟：

S01：關閉第一電磁閥(5)，打開第二電磁閥(6)；通過步進電機(2)帶動氣缸(1)的活塞桿運行到行程最小位置。

6.根據權利要求5所述的一種基于PID控制的全自動氣壓控制方法，其特征在于，在步驟S01中，通過負限位傳感器(9)來探測氣缸(1)活塞桿的到位情況，并在氣缸(1)的活塞桿運行到行程最小位置時，控制步進電機(2)停止運行。

7.根據權利要求4所述的一種基于PID控制的全自動氣壓控制方法，其特征在于，在進行正氣壓調節時，進行步驟S1之前先進行以下步驟：

S02：關閉第一電磁閥(5)，打開第二電磁閥(6)；通過步進電機(2)帶動氣缸(1)的活塞桿運行到行程最大位置。

8.根據權利要求7所述的一種基于PID控制的全自動氣壓控制方法，其特征在于，在步驟S01中，通過正限位傳感器(8)來探測氣缸(1)活塞桿的到位情況，并在氣缸(1)的活塞桿運行到行程最大位置時，控制步進電機(2)停止運行。