微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀控制系统及其控制方法，其特征是包括控制信号输入模块、处理模块、功率驱动模块、电流采样模块、模拟信号调理模块和模拟信号输入模块；处理模块通过对控制数字信号、电流数字信号进行计算，得到脉宽调制信号并传递给所述功率驱动模块，用于控制微电机的正转、反转和停止，实现集成式直动开关型滑阀的开关控制。本发明专利技术能实现对微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的精确开关控制，提高集成式直动开关型滑阀的控制精度和响应时间。

【技术实现步骤摘要】
微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统及其控制方法
本专利技术涉及流体控制开关型滑阀领域，特别涉及一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀控制系统及其控制方法。
技术介绍
在现代机电液一体化控制系统中，开关型滑阀是应用最为广泛的一类流体控制器件，主要利用其开关功能实现对流体通道的通/断控制、对流体流动方向的控制、对继动元件的先导控制和其它执行元件的逻辑控制等，其中电磁驱动的开关型滑阀(电磁开关型滑阀)又是各类开关阀中使用最多的一类自动化控制基础元件。电磁开关型滑阀又可分为电磁先导开关型滑阀和电磁直动开关型滑阀两大类。电磁先导开关型滑阀主要作为功率放大元件使用，而电磁直动开关型滑阀则直接接入需要控制的流体通道中对流体进行通/断控制。由于电磁直动开关型滑阀结构简单、控制方便、响应迅速、动作可靠，在现代控制系统中得到广泛应用。但是，在实际工程应用中，由于受到工作温度、流体液动力、阀芯运动时的卡紧力和摩擦力以及零部件加工制造精度、油液污染和零部件变形等影响，电磁直动开关型滑阀容易出现通/断时延变大导致响应时间滞后、阀芯卡滞导致控制失效等现象。为了充分发挥电磁直动开关型滑阀的特点，针对电磁直动开关型滑阀存在的问题，在现有技术中提出了一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀，如图1所示，该滑阀由滑阀本体与电子控制单元(7)通过集成装配组成。上述微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的优点在于：最大限度避免工作温度、流体液动力、阀芯运动时的卡紧力和摩擦力、零部件加工制造精度、油液污染和零部件变形等对阀性能的影响，使直动开关型滑阀的性能更加可靠。然而，如何利用电子控制单元(7)实现对集成式直动开关型滑阀的精确开关控制是目前急需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足之处，提供一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统及其方法，以期能对微电机驱动的集成式直动开关型滑阀进行开关控制，从而提高控制系统的可靠性，以及提高开关型滑阀的控制精度与响应时间。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统的特点包括：控制信号输入模块、处理模块、功率驱动模块、电流采样模块、模拟信号调理模块和模拟信号输入模块；所述控制信号输入模块接收外部的控制输入信号，并转换成控制数字信号后输出至处理模块；所述电流采样模块通过所述功率驱动模块采集所述微电机的电流反馈信号，并发送至所述模拟信号调理模块；所述模拟信号调理模块对所述电流反馈信号进行滤波、限流、放大、限幅处理后，得到预处理后的电流反馈信号并输出至所述模拟信号输入模块；所述模拟信号输入模块将所接收的预处理后的电流反馈信号转换成电流数字信号输出至所述处理模块；所述处理模块对所接收的控制数字信号和电流数字信号进行计算，得到脉宽调制信号并传递给所述功率驱动模块，用于控制所述微电机的正转、反转和停止，从而实现集成式直动开关型滑阀开关控制。本专利技术所述的微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统的特点也在于，所述处理模块包括：微电机转动参数计算模块、开关滑阀通断状态判断模块、微电机控制模块和脉宽调制信号输出模块；所述微电机转动参数计算模块对所接收的控制数字信号进行逻辑判断，获得所述微电机的转动参数信息并发送至所述微电机控制模块；所述转动参数信息包括：转动方向和转动速度；所述转动方向包括：正转和反转；所述开关滑阀通断状态判断模块对所接收的电流数字信号进行逻辑判断，获得所述集成式直动开关型滑阀的通断状态信息并发送至所述微电机控制模块；所述通断状态信息包括：打开和关闭；所述微电机控制模块根据所述转动参数信息和通断状态信息，计算所述微电机的控制输出指令后发送至所述脉宽调制信号输出模块；所述微电机的控制输出指令包括：启动指令、停止指令、正转指令、反转指令、工作速度指令和工作时间指令；所述脉宽调制信号输出模块将所述微电机的控制输出指令转化为脉宽调制信号并发送至所述功率驱动模块。本专利技术一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制方法的特点是按如下步骤进行：步骤1、获取外部的控制输入信号并进行捕获处理，获得由频率和电平构成的控制数字信号；步骤2、对所述控制数字信号进行逻辑判断，获得微电机的转动参数信息；所述转动参数信息包括：转动方向和转动速度；所述转动方向包括：正转和反转；步骤3、获取所述微电机的电流反馈信号并进行滤波、限流、放大、限幅处理，得到预处理后的电流反馈信号，并转换成电流数字信号；步骤4、对所述电流数字信号进行逻辑判断，获得集成式直动开关型滑阀的通断状态信息；所述通断状态信息包括：打开和关闭；步骤5、对所述转动参数信息和通断状态信息进行逻辑分析判断，获得微电机的控制输出指令并转化为脉宽调制信号，用于控制所述微电机的正转、反转和停止，从而实现对所述集成式直动开关型滑阀开关控制。本专利技术所述集成式直动开关型滑阀的控制方法的特点也在于，所述步骤2是按如下过程进行：步骤2.1、根据所述控制输入信号的频率得到所述微电机的转动速度；且所述微电机的转动速度与所述频率成正比；步骤2.2、根据所述控制输入信号的电平得到所述微电机的转动方向；若所述电平为高电平，则所述微电机的转动方向为正转；若所述电平为低电平，则所述微电机的转动方向为反转；所述步骤4是按如下过程进行：步骤4.1、判断所述电流数字信号的大小是否大于所设定电流阈值，若大于，则执行步骤4.2；否则，退出逻辑判断；步骤4.2、判断所述电流数字信号的持续时间是否大于所设定电流持续时间阈值，若大于，则执行步骤4.3；否则，退出逻辑判断；步骤4.3、判断所述控制输入信号的电平是否为高电平，若为高电平，则执行步骤4.4；否则，退出逻辑判断；步骤4.4、判断所述集成式直动开关型滑阀是否为常开阀，若为常开阀，则表示所述集成式直动开关型滑阀的通断状态信息为打开；否则，表示所述集成式直动开关型滑阀的通断状态信息为关闭。所述步骤5的微电机的控制输出指令是按如下步骤获得：步骤5.1、判断所述转动方向是否为正转，若是，则执行步骤5.2；否则执行步骤5.7；步骤5.2、判断所述集成式直动开关型滑阀是否为打开状态，若是，则执行步骤5.3；否则执行步骤5.5；步骤5.3、设置所述控制输出指令为停止指令，并保存；步骤5.4、设置所述控制输出指令为启动指令和正转指令，并执行步骤5.5；步骤5.5、设置所述控制输出指令的工作速度指令与所述转动速度成正比，并执行步骤5.6；步骤5.6、设置所述控制输出指令的工作时间指令与所述转动速度成正比，并保存；步骤5.7、判断所述集成式直动开关型滑阀是否为打开状态，若是，则执行步骤5.8；否则执行步骤5.11；步骤5.8、设置所述控制输出指令的为启动指令和反转指令，并执行步骤5.9；步骤5.9、设置所述控制输出指令的工作速度指令与所述转动速度成正比，并执行步骤5.10；步骤5.10、设置所述控制输出指令的工作时间指令与所述转动速度成正比，并保存；步骤5.11、设置所述控制输出指令为停止指令，并保存。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术针对微电机驱动的集成式直动开关型滑阀，提出了一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀控制系统及其控制方法，通过计算微电机转动参数与开关滑阀通断状态信息，得到微电机控制信号参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统，其特征包括：控制信号输入模块、处理模块、功率驱动模块、电流采样模块、模拟信号调理模块和模拟信号输入模块；所述控制信号输入模块接收外部的控制输入信号，并转换成控制数字信号后输出至处理模块；所述电流采样模块通过所述功率驱动模块采集所述微电机的电流反馈信号，并发送至所述模拟信号调理模块；所述模拟信号调理模块对所述电流反馈信号进行滤波、限流、放大、限幅处理后，得到预处理后的电流反馈信号并输出至所述模拟信号输入模块；所述模拟信号输入模块将所接收的预处理后的电流反馈信号转换成电流数字信号输出至所述处理模块；所述处理模块对所接收的控制数字信号和电流数字信号进行计算，得到脉宽调制信号并传递给所述功率驱动模块，用于控制所述微电机的正转、反转和停止，从而实现集成式直动开关型滑阀开关控制。

【技术特征摘要】
1.一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统，其特征包括：控制信号输入模块、处理模块、功率驱动模块、电流采样模块、模拟信号调理模块和模拟信号输入模块；所述控制信号输入模块接收外部的控制输入信号，并转换成控制数字信号后输出至处理模块；所述电流采样模块通过所述功率驱动模块采集所述微电机的电流反馈信号，并发送至所述模拟信号调理模块；所述模拟信号调理模块对所述电流反馈信号进行滤波、限流、放大、限幅处理后，得到预处理后的电流反馈信号并输出至所述模拟信号输入模块；所述模拟信号输入模块将所接收的预处理后的电流反馈信号转换成电流数字信号输出至所述处理模块；所述处理模块对所接收的控制数字信号和电流数字信号进行计算，得到脉宽调制信号并传递给所述功率驱动模块，用于控制所述微电机的正转、反转和停止，从而实现集成式直动开关型滑阀开关控制。2.根据权利要求1所述的微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制系统，其特征是，所述处理模块包括：微电机转动参数计算模块、开关滑阀通断状态判断模块、微电机控制模块和脉宽调制信号输出模块；所述微电机转动参数计算模块对所接收的控制数字信号进行逻辑判断，获得所述微电机的转动参数信息并发送至所述微电机控制模块；所述转动参数信息包括：转动方向和转动速度；所述转动方向包括：正转和反转；所述开关滑阀通断状态判断模块对所接收的电流数字信号进行逻辑判断，获得所述集成式直动开关型滑阀的通断状态信息并发送至所述微电机控制模块；所述通断状态信息包括：打开和关闭；所述微电机控制模块根据所述转动参数信息和通断状态信息，计算所述微电机的控制输出指令后发送至所述脉宽调制信号输出模块；所述微电机的控制输出指令包括：启动指令、停止指令、正转指令、反转指令、工作速度指令和工作时间指令；所述脉宽调制信号输出模块将所述微电机的控制输出指令转化为脉宽调制信号并发送至所述功率驱动模块。3.一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的控制方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、获取外部的控制输入信号并进行捕获处理，获得由频率和电平构成的控制数字信号；步骤2、对所述控制数字信号进行逻辑判断，获得微电机的转动参数信息；所述转动参数信息包括：转动方向和转动速度；所述转动方向包括：正转和反转；步骤3、获取所述微电机的电流反馈信号并进行滤波、限流、放大、限幅处理，得到预处理后的电流反馈信号，并转换成电流数字信号；步骤4、对所述电流数字信号进行逻辑判断，获得集成式直动开关型滑阀的通断状态信息；所述通断状态信息包括：打开和关闭；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏光，滑杨莹，郭东云，闫瑞琦，郑友，施信信，邹斌，汪韶杰，孙保群，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34