[发明专利]一种压电开关式阀门定位器控制方法与系统

摘要

本发明涉及一种压电开关式阀门定位器控制方法和系统，该系统由4～20mA电流源、I/V变换电路、电压变换模块、控制信号放大滤波电路、反馈信号放大滤波电路、2片外部ADC、超低功耗单片机、液晶键盘模块、EEPROM、无源晶体、压电阀驱动放大电路组成，该控制方法是在参数自整定过程中，确定最佳PWM占空比。在控制过程中，采用带反向PWM的五步开关法。本发明可以有效地解决阀门定位器控制过程中的超调现象与执行机构的非线性问题，具有较强的普遍适用性。

主权项

一种压电开关式阀门定位器控制方法与系统，由4～20mA电流源、I/V变换电路、电压变换模块、控制信号放大滤波电路、反馈信号放大滤波电路、2片外部ADC、超低功耗单片机、液晶键盘模块、EEPROM、无源晶体、压电阀驱动放大电路组成，其特征是：外部输入4～20mA电流作为控制信号，同时为整个系统供电，构成两线制低功耗系统；4～20mA电流通过I/V变换转换成电压信号，然后，通过电压变换模块变换后，为放大滤波电路、单片机以及压电阀驱动电路等供电；同时，4～20mA控制信号通过I/V变换转换成较小的电压信号，通过放大、滤波处理后，由外部ADC采样和转换，并通过SPI通信接口传送给单片机；阀位反馈信号通过放大、滤波处理后，由另外一片ADC采样和转换，然后，通过另一个SPI通信接口传送给单片机；单片机采用带反向PWM的五步开关法，对给定值和反馈值进行处理，控制4路PWM波输出，驱动压电阀；当误差绝对值较大时，输出连续的控制量，即正向B‑B控制；当误差绝对值较小，而误差变化率较大时，采用反向PWM控制；当误差绝对值较小，误差变化率也较小时，采用正向PWM控制；当误差进入死区时，若误差变化率较大，采用反向PWM控制，若误差变化率较小，控制量为零。