电液比例位置控制数字PID系统(2)

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2  PID闭环控制流程

PID控制流程图见图63。

首先PLC根据采集的信号计算出偏差en，根据偏差en通过PID控制算法计算出控制量，并输出控制量M(t)。

其中，Pn为设定值，Pvn为反馈量。输出控制量M(t)必须要通过D／A转换，D／A转换采用三菱FX2N-4DA模块来完成，转换后的数据存入PL C内部数据存储器。经过PLC的D／A转换成4 mA～20 mA的模拟量输出信号后，模拟量输出信号直接传送给比例放大器。在本液压系统中，比例阀采用Bosch伺服比例阀，比例放大器采用与之配套的比例放大器。由于比例阀阀芯的位置与输入电流成比例，那么伺服比例阀阀芯的开口量正比于输入电流的大小，从而使期望位移的数值同液压缸的实际位移值一致，达到精确控制液压缸位置的目的。

图63  PID闭环控制算法原理图

液压缸的行程检测由位移传感器来完成，它的主要目的是用来检测液压缸的位置。在本系统中位移传感器采用MTS公司Temposonics磁致伸缩线性位移传感器，它输出为+4mA～+20mA或0VDC～+5VDC，0V～+10V的标准信号，因此传感器输出的反馈信号能够很方便地送入A／D转换模块。A／D转换采用三菱FX2N-4AD来完成，转换后的位置数据也存入PLC的内部寄存器，最后PLC将内部寄存器的数据通过计算处理后调用PID闭环控制算法对液压缸的位置实施闭环控制。

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注：转载请与作者联系授权，作者：广州市新欧机械有限公司黄志坚教授，020-82333916