基于can总线比例流量阀控制器电路设计及仿真

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1、摘要摘要电液比例控制技术是近30年迅速发展起来的，比例流量阀内部的比例电磁铁根据输入的电压信号产生动作，使阀芯产生位移从而改变阀口面积，使流量输出和控制电压成正比。而比例控制器是电液比例技术的主要研究方向之一，用来对比例电磁铁提供特性性能电流，并对比例流量阀进行开环或闭环调节的电子装置。目前，国内外无论模拟式还是数字式比例控制器价格都很昂贵，并且模拟式比例放大器在数据处理方面缺乏灵活性。针对此现状，并通过对国内外比例控制器的功能和特性的广泛调研，本文设计了一种基于LPC2290处理器的高性能和高可靠性的数

2、字式比例控制器。本文首先对比例流量阀的结构和特性进行了分析，然后以LPC2290微处理器为核心，扩展了PWM功率放大电路、阀位测量放大电路、稳压电源电路、A／D及D／A转换电路、UART串口通讯电路和CAN接口电路等。其中，功率放大电路采用PWM反接卸荷式功率放大级驱动比例电磁铁，提高了比例电磁铁的动态响应特性。本文使用Multisim软件着重对设计的电源模块、PWM功率放大模块和阀位测量放大模块进行了仿真研究，结果表明所设计的电路完全满足设计要求。．数字式比例放大器的软件是基于llc／OS．II实时操作

3、系统设计的。将软件分为数据采集和滤波模块、A／D转换模块、串口通讯模块和CAN总线通讯模块等。本文给出了这几个模块的任务要求和设计流程图，以进行后续的软件详细编写工作。关键词：比例控制器；LPC2290；CAN总线；Multisim仿真；Matlab仿真；ABSTRACTElectrohydraulicproportionalcontroltechnologyhasdevelopedrapidlyinrecent30years．Proportionalsolenoidrespondstoinputvolt

4、agesignal，makesspoolmotion,thenchangesaeraoforificeandfinallylettheflowrateisproportionaltotheinputcontrolvoltage．Amongelectrohydraulicproportionalcontroltechnology,proportioncontrollerisoneofthemainresearchfields，whichiSusedtosupportcurrentandadjustedtop

5、roportionflowvalveusingopen—looporclosed-loopcontr01．Sofar,Athomeandabroad，nomatteranalogueordigitalproportioncontroller,whosepriceisexpensive．Basedonthepresentcondition,andaccordingtoextensiveresearchforfunctionandcharacteristicsofproportioncontrollerath

6、omeandabroad，thispaperdesignsahighperformanceandhighreliabilitydigitalproportioncontrollerbasedonLPC2290microprocessor．Thispaperfirstlyanalyzesthestructureandcharacteristicsofproportionalflowvalve，thenthemathematicalmodelofwhichiSgived．NextLPC2290micropro

7、cessorisselectedasthecorechip，PWMpoweramplifiercircuit,valvelevelmeasurementcircuit,powertransformationcircuit，A／DandD／Aconversioncircuit，UARTserialinterfacecommunicationcircuitandCAN—BUSinterfacecircuitisexpanded．ThispaperusesMultisimsoftwaretosimulateth

8、epowermodule，PWIVIpoweramplifiermoduleandvalvelevelmeasurementmodule．TheresultsshowthatthedesignedcircuitCanmeetthedesignrequirements．ThesoftwaredesignofdigitalproportionalcontrollerisbasedonIJc／OS·IIReal—timeoperat