机电一体化智能大流量电动执行机构

机电一体化智能大流量电动执行机构 　　【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决

机电一体化智能大流量电动执行机构 【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍了该执行机构 各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构 8031 将阀门、伺服电机、控制器合为一体，采用单片机、变频技术实现了阀门的动作速度 和位置控制，解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号 隔离等技术问题。现场运行情况表明，该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计 , 算机通讯等优点。代写毕业论文网提供大量机电一体化毕业论文如有业务需求请咨询网站 客服人员！ 引言在现代化生产过程控制中，执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不 可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、 结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输 出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不可调整，其通用性较弱。 整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与 计算机联网。鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性 较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满 足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构，采用机电一体化技术，将阀门、伺服 电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采用模 糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行 机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、 昂贵的控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表 明，该执行机构工作稳定，性能可靠。 2-1 电动执行机构的硬件设计及工作原理电动执行机构控制系统原理框图如图所示。智 能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。 PWMIPMA/DD/A 控制部分主要由单片机、波发生器、逆变器、、转换模块、整流模 块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位 置传感器。 系统工作原理： 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位 A/D8255PWMPWM 置信号，经转换后送入单片机。单片机通过控制波发生器，产生的 IPM 波经光电耦合作用于逆变模块，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所 380V 需要的直流电压信号由整流电路对电源进行全桥整流得到。 控制系统各功能元件的选型与设计： INTEL80318255 单片机 选用公司生产的单片机，它主要通过并行口担负控制系统