[发明专利]一种基于PID控制的全自动气压控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于PID控制的全自动气压控制系统，其特征在于，包括气缸(1)，气缸(1)的活塞杆上连接有步进电机(2)，步进电机(2)电连接有驱动器(3)，驱动器(3)电连接有嵌入式控制系统(4)；所述气缸(1)的缸筒分别通过气路连接有第一电磁阀(5)、第二电磁阀(6)和压力传感器(7)，第一电磁阀(5)、第二电磁阀(6)和压力传感器(7)均与嵌入式控制系统(4)电连接，第一电磁阀(5)的另一端通过气路与负载系统连接，第二电磁阀(6)与外部大气连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的全自动气压控制系统，其特征在于，所述嵌入式控制系统(4)还分别电连接有正限位传感器(8)和负限位传感器(9)，正限位传感器(8)位于气缸(1)的活塞杆伸出到极限位置时活塞杆端部对应的位置，负限位传感器(9)位于气缸(1)的活塞杆收回到极限位置时活塞杆端部对应的位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的全自动气压控制系统，其特征在于，所述压力传感器(7)为高精度数显压力传感器(7)。

4.使用权利要求1所述系统的一种基于PID控制的全自动气压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：打开第一电磁阀(5)，关闭第二电磁阀(6)；控制步进电机(2)带动气缸(1)的活塞杆移动；

S2：通过嵌入式控制系统(4)采集压力传感器(7)反馈的实时气压，并通过PID算法控制步进电机(2)运动，以使气压达到设定气压值。

5.根据权利要求4所述的一种基于PID控制的全自动气压控制方法，其特征在于，在进行负气压调节时，进行步骤S1之前先进行以下步骤：

S01：关闭第一电磁阀(5)，打开第二电磁阀(6)；通过步进电机(2)带动气缸(1)的活塞杆运行到行程最小位置。

6.根据权利要求5所述的一种基于PID控制的全自动气压控制方法，其特征在于，在步骤S01中，通过负限位传感器(9)来探测气缸(1)活塞杆的到位情况，并在气缸(1)的活塞杆运行到行程最小位置时，控制步进电机(2)停止运行。

7.根据权利要求4所述的一种基于PID控制的全自动气压控制方法，其特征在于，在进行正气压调节时，进行步骤S1之前先进行以下步骤：

S02：关闭第一电磁阀(5)，打开第二电磁阀(6)；通过步进电机(2)带动气缸(1)的活塞杆运行到行程最大位置。

8.根据权利要求7所述的一种基于PID控制的全自动气压控制方法，其特征在于，在步骤S01中，通过正限位传感器(8)来探测气缸(1)活塞杆的到位情况，并在气缸(1)的活塞杆运行到行程最大位置时，控制步进电机(2)停止运行。