針對傳統(tǒng)的采用PID控制技術(shù)的比例閥控制系統(tǒng)在控制性能要求較高的場合不能滿足要求的問題，提出一種基于恒流模式控制的比例閥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，分析了恒流模式的控制原理及其數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)以及采用STM32F103VET6實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)校正算法。實(shí)際應(yīng)用表明，采用恒流模式對比例閥的壓力和流量進(jìn)行控制具有價格低廉、重復(fù)性好、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

    比例閥控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械技工、冶金等行業(yè)，其能根據(jù)指令信號比例控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量、位置及力矩等控制參數(shù)。它的**控制是建立在閉環(huán)控制基礎(chǔ)上的，傳統(tǒng)的控制方式多數(shù)采用PID控制技術(shù)。該方式具有簡單、可靠、參數(shù)整定方便等優(yōu)點(diǎn)，但由于液壓系統(tǒng)受溫度、負(fù)載等參數(shù)變化的影響較大，在某些場合實(shí)際輸出與期望輸出誤差較大。本文采用的恒流控制方式可以避免這些問題，輸出不隨負(fù)載變化而變化。

    比例閥系統(tǒng)從電子角度可以簡單看作是一個電感串聯(lián)一個電阻以及機(jī)械轉(zhuǎn)動裝置，轉(zhuǎn)動角度受比例閥的電流值控制，眾所周知，電感充放電時間常數(shù)τ=L/R，充電電流i=Io*[1-e^（-t/τ）]，放電電流i=Io*[e^（-t/τ）]，L是比例閥的感值，R是整個環(huán)路的電阻值，Io是比例閥的電流，L無法改變，只能改變充放電時間來達(dá)到改變電流的目的。一個恒流模式的思想是給負(fù)載設(shè)定一個電流值，如果系統(tǒng)檢測到負(fù)載電流小于設(shè)定的值，就會增加充電時間，減少放電時間，反之，減少充電時間，增加放電時間。

    通過r（t）設(shè)定值和y（t）實(shí)際值相減，得到誤差信號，誤差信號再與一個三角波信號比較器進(jìn)行比較，當(dāng)誤差信號大于三角波信號時，就輸出PWM脈沖，反之，不輸出。因此，脈沖寬度與誤差信號成線性關(guān)系，從而達(dá)到自動控制參數(shù)的目的。圖1中，PWM控制器的輸出u（t）=m（e（t））=Msgn[（e（t））]，t∈[kT，kT+Tk]T，t∈（kT+Tk，kT+T）