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2 智能液压调节阀门关键技术分析

2.1 智能液压调节阀门位移检测和控制

阀门位移检测采用高精度电位器采集，通过齿轮转接，齿条运动带动电位器转动，输出电压信号，经过滤波放大和AD转换，输入处理器进行数据处理，得到阀门的实际开度。控制器接受控制系统4～20mA信号，处理后得到设定开度，通过设定开度与实际开度对比，通过软件输出信号控制电机转动，使阀门达到设定开度。

根据设定开度与实际开度差值的大小，通过软件的数据处理，利用处理器输出PWM波形电流来控制电机转动。当二者差值很大时，输出占空比大的PWM波，或者输出连续的高电平，当二者差值小时，输出占空比小的PWM波，通过PWM波的控制使电机能够快速准确达到设定位置。

2.2 软件设计

系统主芯片采用MSP430系列单片机，该芯片具有超低功耗、集成度高、外围设备丰富等优点。

为保证电机的稳定性，采用PID控制算法，当设定开度与实际开度差值较大时，取消PID运算中的积分项，适当增大比例项系数，达到快速调节的目的，当差值减小时，积分项投入运算，达到准确定位的目的。PID控制算法的运用大幅提高了控制调节阀的准确度和稳定性。

2.3 手动控制和系统远程控制

通过键盘可将调节阀切换至手动控制模式，手动控制模式的加入能够灵活的满足不同用户在不同场合的需求。为满足现代系统控制要求，添加HART通信模块，能够与上位机之间通过通信直接控制阀门的开度，为在危险区域等地方的使用提供良好媒介。微信/QQ公众号：摆线液压马达工程师，值得关注。

3 结语

智能液压调节阀门采用机电一体化设计，与传统的调节阀门相比，可以通过修改PID算法回路，对智能液压调节阀门出口流量进行连续监测或者精确测量，使得条件变化时，系统对各种变量控制效果最佳。智能液压调节阀门的量程比可以达到100：1，因此可用于大量程比的流量测量。智能液压调节阀门的设计开发，扩展了调节阀门在工业领域中的应用。解决了危险作业和航空航天领域对调节阀门智能控制的需求。对同类产品的设计开发具有借鉴作用。