高開關(guān)頻率的數(shù)字化比例閥控制器的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】

   [0001] 本實(shí)用新型涉及一種高開關(guān)頻率的數(shù)字化比例閥控制器，屬于比例閥技術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】

   [0002] 電液比例閥控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、工程機(jī)械、冶金等行業(yè)，比例閥控制器的基本原理是利用電磁鐵行程力的大小與流過它的電流大小成正比，通過控制流過比例閥電 磁鐵電流的大小，實(shí)現(xiàn)對液壓壓力、流量等控制。

   [0003] 比例閥控制技術(shù)目前主要存在兩種控制方式、即模擬電路的控制和數(shù)字化控制方 式。

   [0004]目前比例閥控制器的主要發(fā)展趨勢是采用脈寬調(diào)制技術(shù)控制比例閥的電磁線圈電流，模擬電路控制方式由于其調(diào)試過程復(fù)雜，成本較高等因素而逐漸被數(shù)字化控制方式所取代。利用脈寬調(diào)制的方法自然產(chǎn)生克服比例閥的滯環(huán)效應(yīng)的振顫電流，這種方法難以實(shí)現(xiàn)振顫電流的振顫頻率和幅值的分別調(diào)整，適應(yīng)性較差，在工程實(shí)踐中難以達(dá)到較高的 控制精度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】

   [0005] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高開關(guān)頻率的數(shù)字化比 例閥控制器，解決現(xiàn)有技術(shù)中比例閥控制精度不高的技術(shù)問題。

   [0006] 為解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種高開關(guān)頻率的數(shù)字化比 例閥控制器，包括微處理器、通訊端口、驅(qū)動(dòng)電路、功率放大電路、用于檢測比例閥位置信息的位置檢測電路和用于檢測通過比例閥電磁線圈L1電流的電流檢測電路，通訊端口與微處理器雙向通訊連接，位置檢測電路和電流檢測電路分別與微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口的輸入端連接；微處理器通過驅(qū)動(dòng)電路連接功率放大電路，功率放大電路的輸出端與比例閥電磁線圈電連接；微處理器通過通訊端口接收位置給定信號和電流給定信號；驅(qū)動(dòng)電路接收微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號，控制功率放大電路，實(shí)現(xiàn)比例閥的位置控制或者比例閥電磁線圈L1的電流控制。

   [0007] 所述微處理器包括：

   [0008] 位置控制器：用于實(shí)現(xiàn)比例閥位置控制，與位置檢測電路形成比例閥位置控制閉 環(huán)控制系統(tǒng)；

   [0009] 選擇開關(guān)：輸入端分別連接位置控制器的輸出端和通訊端口的電流給定信號輸出 端，用于設(shè)定比例閥控制器采用位置閉環(huán)及電流閉環(huán)控制或僅采用電流閉環(huán)控制；

   [0010] 數(shù)字振蕩器：與選擇開關(guān)的輸出端通過加法器連接，用于產(chǎn)生頻率和幅值可調(diào)的 振顫電流；

   [0011] 電流限制環(huán)節(jié)：輸入端與加法器的輸出端連接，輸出端通過減法器與電流檢測電 路的輸出端連接，用于限制比例閥控制器輸出的*大電流；

   [0012] 電流控制器：輸入端與減法器的輸出端連接，用于控制通過比例閥電磁線圈L1的 電流，與電流檢測電路形成比例閥電流控制閉環(huán)控制系統(tǒng)；

   [0013] 脈寬調(diào)制環(huán)節(jié)：與電流控制器的輸出端連接，用于產(chǎn)生控制脈沖信號；

   [0014] 參數(shù)配置模塊；輸入端與通訊端口連接，輸出端分別與位置控制器、選擇開關(guān)、數(shù) 字振蕩器、電流限制環(huán)節(jié)和電流控制器連接，用于參數(shù)配置。

   [0015] 所述功率放大電路包括MOS管Q1和三極管Q2，所述驅(qū)動(dòng)電路包括用于驅(qū)動(dòng)MOS管 Q1的驅(qū)動(dòng)電阻R1、驅(qū)動(dòng)電阻R2和用于驅(qū)動(dòng)三極管Q2的驅(qū)動(dòng)電阻R3、驅(qū)動(dòng)電阻R4 ;微處理器的脈寬調(diào)制環(huán)節(jié)輸出端串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電阻R3后與三極管Q2的基極連接，串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電阻R4后 與三極管Q2的射極連接，三極管Q2的射極還通過導(dǎo)線接地，三極管Q2的源極串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電阻R2后與MOS管Q1的柵極連接；MOS管Q1的柵極與源極之間串聯(lián)有驅(qū)動(dòng)電阻Rl，MOS管 Q1的漏極串聯(lián)比例閥電磁線圈L1后與電流檢測電路連接。

   [0016] 所述比例閥電磁線圈L1的兩端還并聯(lián)有續(xù)流二極管VI。

   [0017] 所述電流檢測電路包括運(yùn)算放大器Y1B、采樣電阻R7、電阻R5、電阻R6和電阻R8; 電阻R5與電阻R6通過電節(jié)點(diǎn)A電連接，采樣電阻R7與電阻R5通過電節(jié)點(diǎn)B電連接，電阻 R8與采樣電阻R7通過電節(jié)點(diǎn)C電連接，電節(jié)點(diǎn)A與運(yùn)算放大器Y1B的同相輸入端電連接， 電節(jié)點(diǎn)B與比例閥電磁線圈L1電連接，電節(jié)點(diǎn)C接地，同時(shí)電節(jié)點(diǎn)C通過電阻R8與運(yùn)算放 大器Y1B的反相輸入端電連接；運(yùn)算放大器Y1B的反相輸入端與輸出端之間還連接有濾波電路，所述濾波電路由并聯(lián)連接的濾波電容C1和濾波電阻R9組成；采樣電阻R7為電流采樣電阻，阻值取〇? 05D〈R7〈0. 5D，R5、R6、R7、R8、R9的阻值選取滿足式（1):