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基于模糊PID的呼吸机流量控制系统的设计与实现 预览
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作者 刘景康 龙飞 +1 位作者 赵坤 张浩 《电子设计工程》 2019年第2期94-99,共6页
呼吸机是一种精密机械通气装置,对控制系统的响应速度和控制精度有严格的要求。呼吸机的工作介质为压缩性极强的气体,导致该系统具有非线性和扰动强等特性,对于非线性系统传统PID控制器已经无法达到控制要求,基于PID控制的各种自适应算... 呼吸机是一种精密机械通气装置,对控制系统的响应速度和控制精度有严格的要求。呼吸机的工作介质为压缩性极强的气体,导致该系统具有非线性和扰动强等特性,对于非线性系统传统PID控制器已经无法达到控制要求,基于PID控制的各种自适应算法得到了广泛研究,比如神经网络整定PID控制、遗传算法整定的PID控制、迭代学习PID控制等,但这些算法复杂度较大,对于实时性要求较高的系统难以实现。针对上述问题,以国内某公司试生产的一款气动比例阀为研究对象,通过对其进行力学分析并结合控制经验,建立了一套模糊PID控制规则,设计硬件电路并在STM32F767微控制器上编程实现了该算法,实验结果表明响应速度和控制精度均较好,输出流量有效范围7L/min-180L/min,稳态误差≤±4%,响应时间≤30ms,输出流量稳定,系统鲁棒性较强,满足呼吸机应用要求。 展开更多
关键词 模糊PID控制 自适应 气动比例阀 呼吸机 STM32
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可编程气动比例控制系统的设计与实现 预览
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作者 刘景康 龙飞 +1 位作者 赵坤 张浩 《计算机测量与控制》 2018年第7期88-92,共5页
气动比例阀是医用呼吸机的核心部件;针对呼吸机对控制系统快速性、精确性和平稳性要求越来越高的现状,基于国内某公司试生产的一款气动比例阀,以STM32F767芯片作为控制器核心,采用PID控制与模糊控制相结合的双环控制方式,结合驱动放大... 气动比例阀是医用呼吸机的核心部件;针对呼吸机对控制系统快速性、精确性和平稳性要求越来越高的现状,基于国内某公司试生产的一款气动比例阀,以STM32F767芯片作为控制器核心,采用PID控制与模糊控制相结合的双环控制方式,结合驱动放大电路、UART接口电路、传感器电路,设计了一款气动比例阀流量控制系统;相较传统的比例阀控制器,增加了系统灵活性,稳态和动态性能均有提升,实验表明输出气体流量有效范围7~180L/min,稳态误差,响应时间,输出流量稳定,系统鲁棒性较强,满足医用呼吸机应用要求。 展开更多
关键词 模糊控制 PID控制 双环控制 气动比例阀 呼吸机
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基于PWM级联技术的汽车重卡缓冲器比例阀控制系统设计
3
作者 沈健 《电子技术(上海)》 2016年第2期36-38,共3页
文章设计了一种基于飞思卡尔MC912XET256的气动比例阀控制系统来控制发动机工作腔的液体流量,从而达到改变制动力的效果。MC912XET256采用PWM级联后,气动比例阀输出精度为0.009,提高了精度。控制气动比例阀进气占空比在60%-75%之间,在... 文章设计了一种基于飞思卡尔MC912XET256的气动比例阀控制系统来控制发动机工作腔的液体流量,从而达到改变制动力的效果。MC912XET256采用PWM级联后,气动比例阀输出精度为0.009,提高了精度。控制气动比例阀进气占空比在60%-75%之间,在此精度下,气动比例阀控制的汽车缓冲器所产生的制动力与气动比例阀的占空比成线性关系,便于用户进行制动缓冲器的挂档操作,使得重卡安全制动,提高了可操作性和安全性。同时此系统还通过控制冷却水阀,使得冷却水适时给升温后的缓速介质——油进行降温,保证了持续制动力矩的输出,提升了车辆的制动热衰退性能。 展开更多
关键词 PWM 气动比例阀 MC912XET256 液力缓冲器
基于LabVIEW的气动比例压力控制系统设计 预览 被引量:4
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作者 段振霞 刘建国 杨勇明 《计算机与数字工程》 2015年第3期442-445,461共5页
LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境的简称,是美国NI公司推出的虚拟仪器开发平台软件,具有简洁图形化编程环境和强大的功能。论文在对PID控制算法进行研究的基础上,使用LabVIEW软件编写程序对气动比例阀进行控制,分别采用传统PID控制算法... LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境的简称,是美国NI公司推出的虚拟仪器开发平台软件,具有简洁图形化编程环境和强大的功能。论文在对PID控制算法进行研究的基础上,使用LabVIEW软件编写程序对气动比例阀进行控制,分别采用传统PID控制算法和模糊PID控制算法对PID控制器进行调试,发现模糊PID控制器的跟踪精度较高,跟踪滞后和跟踪超调基本消除,跟踪误差明显减小,证明模糊PID控制算法更适合于气动压力控制系统。 展开更多
关键词 LABVIEW 气动比例阀 PID控制 模糊控制
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准确控制液体和粒料的同时定量称重
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作者 Paul Brockhaus 《现代制造》 2014年第27期46-47,共2页
与蝶阀和球阀相比,气动比例阀在产品流量的调节精度、产品自重和较低的能源消耗等方面都有绝对优势。但只有在智能化控制系统的精准控制下其才能充分发挥这些优势。
关键词 智能化控制系统 定量称重 粒料 液体 气动比例阀 调节精度 能源消耗 产品
高压大流量气动比例阀稳态气动力数值研究 预览 被引量:4
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作者 高隆隆 杨钢 李宝仁 《液压气动与密封》 2012年第8期56-60,共5页
该文针对高压大流量气动比例阀结构特点及阀芯动力学特性,建立阀芯所受稳态气动力数学模型。然而由于高压气体的可压缩性、阀口流量非线性等因素,难以采用传统气动力理论计算公式准确预测高压大流量气动力比例阀的稳态气动力,为此基于三... 该文针对高压大流量气动比例阀结构特点及阀芯动力学特性,建立阀芯所受稳态气动力数学模型。然而由于高压气体的可压缩性、阀口流量非线性等因素,难以采用传统气动力理论计算公式准确预测高压大流量气动力比例阀的稳态气动力,为此基于三维N-S方程,采用计算流体动力学(CFD)方法研究稳态气动力的变化特性。结果表明,该气动比例阀工作过程中最大稳态气动力达到气压驱动力的30%,成为影响阀芯响应速度与控制精度的主要因素,且稳态气动力与阀口开度呈强非线性关系。另外为减小稳态气动力的阻力作用以减小动力能源的消耗,应优化内流道结构,实现节能目的。 展开更多
关键词 高压大流量 气动比例阀 稳态气动 节能 数值模拟
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新型气动比例压力阀的建模研究与特性分析 预览 被引量:6
7
作者 班伟 陶国良 +2 位作者 路波 孟德远 袁月峰 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1953-1959,共7页
为满足电-气比例/伺服系统的应用需要,设计一种由比例电磁铁、活塞式阀芯及两位三通的阀体构成的直动式气动比例压力阀,并建立该比例阀的非线性数学模型.对于比例电磁铁,采用集总参数模型来描述电磁特性,模型参数由FEM分析得到.结合机... 为满足电-气比例/伺服系统的应用需要,设计一种由比例电磁铁、活塞式阀芯及两位三通的阀体构成的直动式气动比例压力阀,并建立该比例阀的非线性数学模型.对于比例电磁铁,采用集总参数模型来描述电磁特性,模型参数由FEM分析得到.结合机械及气路的物理特性,分别对上、下阀芯的运动特性、阀体内的气体流动及热力学过程进行建模分析,保证了上、下阀芯的运动独立性.通过仿真对下阀芯的黏性摩擦系数、反馈通道的直径以及气源压力等影响比例压力阀的压力响应特性的因素进行分析,并设计一种比例压力阀的性能测试系统以验证模型的正确性.仿真与实验结果呈现良好的一致性,模型能够预测不同阶跃输入信号下该比例阀的压力响应过程. 展开更多
关键词 气动比例阀 建模仿真 比例电磁铁FEM模型
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氮气供排气系统设计及其压力控制 预览
8
作者 李少兵 陈宏图 陶长城 《装备机械》 2009年第4期 49-51,62,共4页
阐述了某加热设备所需氮气执行气体的气源选型、压力自动控制及尾气排放控制,通过其实施可对液氮的使用、气动比例阀的应用以及高温废气的排放处理有了认识,对类似工程具有参考意义。
关键词 压力控制 排气系统 氮气 尾气排放控制 设计 压力自动控制 气动比例阀 加热设备
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板坯二次火焰切割机气动系统的改进 预览
9
作者 李树强 王晓红 董新宇 《液压与气动》 北大核心 2008年第9期 37-39,共3页
主要针对板坯二次火焰切割机气动系统存在的制约生产的问题进行研究,分析造成问题的原因,采取措施对气动系统加以改造,使其满足生产需求。该系统经过改造后运行稳定可靠。
关键词 气动系统 气动比例阀 减压
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消除气动比例阀不灵敏区的方法探讨及软件补偿方法的应用 预览 被引量:2
10
作者 李志 《机床与液压》 北大核心 2005年第1期 212,214,共2页
针对如何克服气动比例阀不灵敏区对气动控制系统控制性能不良影响的问题,进行了分析及探讨,并在气动控制系统实验研究中使用控制软件对比例阀的输入输出特性予以补偿,克服了比例阀不灵敏区的不良影响,得到了较为满意的结果.
关键词 气动比例阀 不灵敏区特性 软件策略
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Pneumatic Rotary Actuator Angle Control System 预览
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作者 王鹏 彭光正 伍清河 《北京理工大学学报:英文版》 EI CAS 2003年第4期 362-365,共4页
Based on the adaptive control method, a kind of parameter adjustor was used to control pneumatic rotary actuator to track the expected output. The system uses electropneumatic proportional valve as control device, whi... Based on the adaptive control method, a kind of parameter adjustor was used to control pneumatic rotary actuator to track the expected output. The system uses electropneumatic proportional valve as control device, which adjusts the gas flow of actuator 's two cavities, then changes the pressure of cavity and pushes the piston of actuator to move, so the rotary actuator 's axis can be made to revolve to the required angle at last. According to the characteristic of pneumatic system, the control system was described with a fourth-order mathematic model. The control rule is deduced by model reference adaptive control method. By the result of experiment, it was proved that by using the adaptive control method, the output of rotary actuator could track the expected value timely and accurately. 展开更多
关键词 气动旋转激励器 角度控制系统 气动比例阀 自适应控制系统 气动旋转发动机
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气动比例伺服技术在压力加工中的应用 预览 被引量:3
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作者 袁胜发 《液压与气动》 北大核心 1999年第6期 15-16,共2页
关键词 压力加工 气动系统 气动比例阀
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微机控制气动比例阀位置和力反馈系统的研究 预览 被引量:5
13
作者 王长坤 鲍志强 《机械与电子》 1999年第6期 44-46,共3页
利用单片微机控制脉宽调制式气动比例压力阀系统,采用位置闭环和力闭环控制,有效地克服比例压力阀的非线性及空气介质压缩性的影响,满足气动缸活塞的精确定位和输出高精度压力的要求。利用该系统控制精密研磨机的研磨压力和时间,利... 利用单片微机控制脉宽调制式气动比例压力阀系统,采用位置闭环和力闭环控制,有效地克服比例压力阀的非线性及空气介质压缩性的影响,满足气动缸活塞的精确定位和输出高精度压力的要求。利用该系统控制精密研磨机的研磨压力和时间,利用单片机控制可控硅和伺服电机系统,从而控制研磨轮的转速,易于保证研磨的质量。 展开更多
关键词 微机控制 气动比例阀 力反馈系统 位置反馈系统
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气动脉宽调制数字比例阀的最新发展 预览 被引量:10
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作者 唐中一 倪文波 《机床与液压》 北大核心 1995年第3期 125-128,共4页
本文了气动脉宽调制技术的基本原理、性能和应用情况。
关键词 脉宽调制 气动比例阀 气压驱动
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放卷气动张力控制系统的设计与实现 预览 被引量:3
15
作者 张亚锋 《机床与液压》 北大核心 2015年第2期110-112,120共4页
介绍一种放卷过程中能自动调节原纸张力的气动张力控制系统,该装置由PLC获取位移传感器信号控制电控气动比例阀的输出气压,由使用该气压进行制动的气刹来调节张力大小,使整个生产过程中原纸始终处于恒张力的状态下,从而消除了断纸、跑... 介绍一种放卷过程中能自动调节原纸张力的气动张力控制系统,该装置由PLC获取位移传感器信号控制电控气动比例阀的输出气压,由使用该气压进行制动的气刹来调节张力大小,使整个生产过程中原纸始终处于恒张力的状态下,从而消除了断纸、跑偏等现象。 展开更多
关键词 PLC 电控气动比例阀 恒张力控制
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气动张力控制系统在放卷装置中的应用 预览
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作者 张亚锋 《机电工程》 CAS 2014年第4期482-485,共4页
为解决纸张放卷过程中断纸、跑偏等问题,将气动技术应用到纸张放卷装置中,开展了纸张恒张力控制过程分析,提出了采用气缸浮辊位移的变化来检测纸张中的张力变化的方法,结合变速积分PID控制算法,完成了对纸张的恒张力控制.设计了以MCS-5... 为解决纸张放卷过程中断纸、跑偏等问题,将气动技术应用到纸张放卷装置中,开展了纸张恒张力控制过程分析,提出了采用气缸浮辊位移的变化来检测纸张中的张力变化的方法,结合变速积分PID控制算法,完成了对纸张的恒张力控制.设计了以MCS-51单片机为主控芯片,位移传感器为反馈环节,电控气动比例阀为执行机构的气动张力控制系统.系统运行结果表明,气缸浮辊位移变化能快速响应张力变化,具有稳定性好、位移偏差低、控制精度高、鲁棒性强等优点,对收放卷系统恒张力控制具有重要的借鉴意义. 展开更多
关键词 单片机 减压 电控气动比例阀 恒张力
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基于免疫原理的气动比例阀缸系统的位置控制 预览
17
作者 姜继民 张雷 史敬灼 《电气传动》 北大核心 2012年第5期 30-32,共3页
借鉴生物免疫反馈应答机理,基于抗原、T细胞以及B细胞间的浓度关系数学模型,设计了一种新型免疫控制器用于气动比例阀缸系统的位置控制。仿真结果表明,对于被控对象本身的非线性、时变性、参数变化大和负载干扰大的特征,所设计的免... 借鉴生物免疫反馈应答机理,基于抗原、T细胞以及B细胞间的浓度关系数学模型,设计了一种新型免疫控制器用于气动比例阀缸系统的位置控制。仿真结果表明,对于被控对象本身的非线性、时变性、参数变化大和负载干扰大的特征,所设计的免疫控制器相对于模糊控制器具有较好的动态特性和跟踪特性,且具有较好的自适应能力。 展开更多
关键词 免疫反馈原理 控制器 气动比例阀
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GCS-数字式气压控制系统
18
作者 穆德才 桑炜 《结构强度研究》 2009年第4期 50-57,共8页
在飞机结构地面静强度试验时,为了模拟飞机的机舱、油箱在使用过程中的受力情况,通常会对机身、油箱或机身的一段(曲板)进行气体充压的静力试验、疲劳试验和气密性试验。研制的GCS-数字式气压控制系统满足了这一要求。本文详细描述... 在飞机结构地面静强度试验时,为了模拟飞机的机舱、油箱在使用过程中的受力情况,通常会对机身、油箱或机身的一段(曲板)进行气体充压的静力试验、疲劳试验和气密性试验。研制的GCS-数字式气压控制系统满足了这一要求。本文详细描述了系统结构、功能、硬件以及软件。 展开更多
关键词 地面静强度试验 压力变送器 数字闭环控制 电控气动比例阀 充压
瓦楞纸板生产线原纸恒张力在线自动测控装置的设计与实现 预览 被引量:1
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作者 刘苗生 潘宗预 《湖南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S2期12-14,共3页
介绍一种在瓦楞纸板生产线上能自动调节原纸张力的张力测控装置。该装置由单片机控制电控气动比例阀的输出气压,由使用该气压进行制动的气刹来调节张力的大小,在整个生产过程中,使原纸始终处于恒张力的状态下,从而消除了断纸现象。
关键词 瓦楞纸板生产线 单片机 恒张力 电控气动比例阀
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液力缓速器气动控制特性研究 预览 被引量:2
20
作者 李宝锋 魏巍 闫清东 《车辆与动力技术》 2014年第4期11-14,共4页
液力缓速器制动力矩由工作腔充液率和输入轴转速共同决定,利用气动电磁比例阀控制缓速器工作腔充液率是缓速器制动力矩控制的一种模式.对电磁比例阀的结构和工作特性进行了研究,建立了电磁比例阀的AMESim仿真模型,设计了电磁比例阀性能... 液力缓速器制动力矩由工作腔充液率和输入轴转速共同决定,利用气动电磁比例阀控制缓速器工作腔充液率是缓速器制动力矩控制的一种模式.对电磁比例阀的结构和工作特性进行了研究,建立了电磁比例阀的AMESim仿真模型,设计了电磁比例阀性能试验,仿真与试验结果呈现较好的一致性,仿真模型能够预测不同阶跃输入信号下该比例阀的压力响应特性. 展开更多
关键词 液力缓速器 气动电磁比例阀 AMESIM 仿真
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