电液比例阀控双缸同步系统实验研究

　　0 引言

　　本实验是在 “THYYC-2 型微机控制液压传动综合实验装置” 上完成的， 实验装置主要由实验工作台、 液压泵站、 常用液压元件、 比例液压元件、 电气测控单元、 数采集系统等几部分组成。

　　1 试验设计方案和软件系统设计

　　1.1 试验设计

　　此实验台架为一综合性实验台，其实验原理图和控制系统框如图 1、2 所示。 实验装置具体参数及数量见表 1。

　　1.2 软件系统设计

　　（1） 数据采集卡的操作控制。 数据采集卡的操作和控制主要涉及 2 个位移传感器和 1 个压力传感器的模拟量输入采集、 模拟量通道 DA0_OUT 和 DA1_OUT 的输出控制 （经比例阀放大器处理后控制电磁比例换向阀）、数字量通道 DO1 和 DO2 的输出控制 （经隔离后控制电磁换向阀）。

　　（2） 数字滤波。 数字滤波是指通过一定的计算程序对采样信号进行平滑加工， 提高其有用信号， 消除或削减各种干扰和噪声。 与模拟RC 滤波器相比有下列优点 ：数字滤波不增加任何硬设备，只需在程序进入数据处理和控制算法之前， 附加一段数字滤波程序； 此外， 数字滤波稳定性高； 不存在阻抗匹配问题， 可供多个通道共用； 不象模拟滤波器受电容容量影响， 不能对低频干扰进行滤波； 使用灵活、 方便， 可视需要选择不同滤波方法和改变滤波器参数。

　　（3） 数据处理显示。 要将传感器所检测的量正确的显示出来， 关键是要把握各量在转换过程中的一一对应关系， 以液压缸位移信号的测量显示为例说明这种变换过程。

　　第一， 将位移传感器和液压缸活塞杆机械并联， 当液压缸运行时其行程即与位移传感器的行程一致， 并设液压缸整个行程的位移为 Sg。

　　第二， 位移传感器所反馈的电压信号经 PCI-1716数据采集卡模拟量通道输入， 由软件读取信号电压值，并进行数字滤波处理。 当液压缸处于行程始端 （活塞杆完全收回状态） 时， 记此时的位移传感器的信号电压为VS。 当液压缸处于行程末端 （ 活塞杆完全伸出状态 ）时， 记此时的位移传感器的信号电压为 VE。

　　第三， 设液压缸运行过程中位移传感器的信号值为Vi， 则我们所需的液压缸的位移即为， 此值即可用来赋值给文本框等控件容器进行数字显示。

　　第四， 若要图象形式显示， 则需在相关控件 （如：PictureBox 控件） 利用 Scale 方法定义坐标系统 （纵坐标为位移， 横坐标为时间）。 设该控件的左上角坐标为 （0,y1）， 右下角坐标为 （x1， 0）， 并且纵坐标最大标识刻度位移为 Sy1， 横坐标最大标识刻度时间为 tx1。 则 ti时刻位移信号为 Vi时， 此信号在坐标系统的坐标值为