比例电磁阀电压温度补偿控制方法
比例电磁阀电压温度补偿控制方法
比例电磁阀电压温度补偿控制方法
王叶;陶刚;杨玉文
【期刊名称】《液压与气动》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】在对比例电磁阀工作原理进行分析的基础上,建立比例电磁阀线圈电流的数学模型;通过设计合理的试验方法,研究控制电压、温度对比例电磁阀控制特性的影响;依据试验分析数据,确定补偿方法及补偿表格;基于嵌入式控制系统进行验证试验,通过补偿前后试验结果的对比可知,该补偿控制方法具有一定的合理性、可靠性.【总页数】4页(P86-89)
【作者】王叶;陶刚;杨玉文
【作者单位】;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;内蒙古第一机械集团有限公司,内蒙古包头014032
【正文语种】中文
【中图分类】TH137.5
【相关文献】
1.基于PWM技术的比例电磁阀的控制方法 [J], 翟庆钟;冯静安;王卫兵;王坤
2.叠加颤振信号的比例电磁阀驱动控制方法研究 [J], 王叶;李志伟;徐飞;刘振杰
3.消除三相电压不平衡引起的电压源逆变器直流环节电压脉动的控制方法 [J], M.Chomat[捷克];高志光（译者）;罗云飞（校对）
4.基于北斗自动驾驶比例电磁阀的控制方法 [J], 耿彪;李欢;张胜荣;彭少然
5.基于前馈补偿的比例电磁阀控制方法 [J], 孙菊妹
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单片机 比例阀调节方法
单片机比例阀调节方法比例阀是一种常用的流量控制装置，广泛应用于工业自动化领域。
在单片机控制下，通过调节比例阀的开度来控制流体的流量，实现对系统的精确调节和控制。
比例阀调节方法主要包括以下几个步骤：1. 系统建模和参数估计：首先需要对待控制系统进行建模，确定系统的数学模型和相关参数。
根据系统的特性，可以选择不同的控制方法，如PID控制、模糊控制等。
参数估计是指根据实际测量数据，估计系统模型的参数，以便后续控制运算。
2. 输入信号选择：根据需要控制的流量范围和流量变化的速度，选择合适的输入信号。
通常使用模拟量输入信号，如电流或电压信号。
此外，还可以考虑使用数字信号输入，通过数字量与模拟量之间的转换电路将其转换为模拟量信号。
3. 控制算法设计：根据系统模型和参数估计结果，设计合适的控制算法。
常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。
在单片机中，可以使用编程语言实现这些算法，并根据输入信号和系统状态计算出比例阀的开度。
4. 控制输出接口设计：将计算得到的控制信号转换为比例阀的控制信号，并通过与比例阀连接的驱动电路输出。
比例阀通常由电磁阀控制，通过调节电磁阀的通电时间或电磁阀的开关状态来控制流量。
因此，需要设计合适的数字与模拟量转换电路和斩波电路，将单片机输出的控制信号转换为比例阀所需的电压或电流信号。
5. 调试和优化：通过对控制系统的实际运行进行调试和性能优化，不断调整参数和改进算法，使系统达到预期的控制效果。
总之，通过单片机控制比例阀调节流量可以实现精确的控制和调节，提高工业自动化系统的自动化程度和控制精度。
这种调节方法可应用于各种需要流量控制的场合，如液压系统、气动系统等。
E02 22 32 比例电磁阀操作说明书
E02/E22/E32系列电磁比例阀操作说明书比例阀参数特性注：Pin1－棕；pin2－白；pin3－蓝；pin4－黑外型尺寸图参数设定――模拟量型常规设定步骤1. 长按3秒“SET”键直至屏幕显示“IS”步骤2. 短按“SET”键进入单位选择界面，此时屏幕显示“U－P”；通过面板上、下箭头按钮可进行显示单位转换。
步骤3. 确定选定的显示单位后，短按“SET”键，存储选定单位并进入零点设定状态。
此时屏幕显示“0”并处于闪烁状态。
步骤4. 通过面板上、下箭头按钮可设置目标的“零点值”（下限压力值），设定范围是全量程的0～50％。
步骤5. 短按“SET”键，存储设定的零点值，并进入跨度设定状态，此时屏幕显示“SP”并处于闪烁状态。
步骤6. 通过面板上、下箭头按钮可设置目标的“跨度值”（上限压力值），设定范围是全量程的10～100％，且必须大于“零点值”。
步骤7. 短按“SET”键，存储设定的跨度值，返回工作状态高级设定步骤1. 长按10秒“SET”键直至屏幕显示“AS”.`步骤2. 短按“SET”键进入模式选择界面，此时屏幕显示“0－S”；通过面板上、下箭头按钮可进行工作模式的转换。
工作模式的确定根据实际的应用而定。
通常地，快速模式响应时间短，而精确模式的响应精度高。
默认为标准模式。
步骤3. 短按“SET”键存储工作模式，且进入反相功能选择模式，此时屏幕显示“Γ□0”。
步骤4. 通过面板上、下箭头按钮可进行反相模式的转换。
“0”为关闭，“1”为开启。
步骤5. 短按“SET”键，存储反相选定状态，返回工作状态。
参数设定――开关量型 常规设定步骤1. 长按3秒“SET ”键直至屏幕显示“IS ”步骤2. 短按“SET ”键进入单位选择界面，此时屏幕显示“U －P ”；通过面板上、下箭头按钮可进行显示单位转换。
步骤3. 确定选定的显示单位后，短按“SET ”键，存储选定单位并进入P1压力设定状态，此时屏幕显示“P1”并处于闪烁状态。
比例阀WV45-RGC2说明书
比例阀WV45-RGC2说明书一、概述比例阀WV45-RGC2电路采用32bit高速CPU设计，具有结构简单可靠，参数长时间不会漂移，看门狗设计。
具有模拟量和数字量外部接口设计。
一块控制板可以方便控制比例换向阀，大大简化了常规设计。
二、功能特点1、集成双闭环设计，比例阀WV45-RGC2阀芯位置闭环控制外部给定反馈闭环控制。
2、放大器和控制器合二为一，精简设备，减少维护量降低故障率。
3、具有使用模拟量接口4-20mA(或者0-20mA)反馈.4-20mA(或者0-20mA)(给定与主电路隔离)。
4、具有数字量接口设计，MODEBUSRS485RTUCANBUS接口。
5、可以多个设备进行组网控制，适合多点集中控制。
6、外部给定反馈闭环控制PID参数调节通过3个电位器调整原创路芯电控制具有输出过流保护m29c能及时复位异常工况。
三、参数1、供电:DC15~30VDC@2A。
2、尺寸123(mn)X160(mm)。
3、调节精度士1%。
4、适用范围:华德比例换向阀6通径或30通径带阀芯位置反馈装置进行液压缸、液览与源压缸伸缩位置定位控制，马达行走机构定位控制，液压升降机构定位控制。
液压紧紧力装置控制、液压马达行走速度控制等。
5、工作温度：30~60度。
四、典型应用执行机构可以是液压缸，液压马达等执行部件，可以对控制对象进行精准控制。
五、调整方法此步骤为出厂已经调试好，一般用户无需调整，如果参数确实差异很大，请谨慎操作。
1、按照接线方法接好线，并认真检查正确后，将控制板上的保险丝去掉，控制板上电后，用万用表的交流档测量COM与L和COM与R的电压应相同大约在23VAC。
如果差异大(>01VAC)就需要松开位置传感器上的螺丝，将位置传感器的位置通过两个限位螺丝移动，直到测量COM与L和COM与R的电压应相同为止。
这个步骤一般用户只做检查即可，已经出厂调整过。
如果确实差异很大就必须进行调整。
2、第1步做好后，将保险丝恢复，上电后测量下面图中的位置，按照图中的说明进行调整操作。
比例阀的调整与原理
比例阀的调整与原理比例阀的调整与原理这要根据不同机种有不同方法。
比例流量、压力的调校1、比例阀与电子放大板比例流量阀和比例压力阀统称比例阀。
它有阀体和油挚线圈组成。
它的主要作用是通过油挚线圈受电的大小来控制阀的流量开放多少。
而油挚线圈受电和阀体流量开放程度是按一定比例线性关系而变化的。
当注塑机注塑预置叁数后，通过SPU中央处理器的处理和电子放大板的处理后，注塑机的注塑工作压力和流量就由比例阀控制。
具体可以用电箱旁的DPCA 和DSCA电流表来显示比例线性关系。
具体叁数如下。
当S=00时，比例流量DSCA电流电流表显示200Ma;当S=99时，比例流量阀在DSCA表上显示680Ma当P=00时，比例压力阀在CPCA表上显示0mA；当P=99时，比例压力阀在DPCA表上显示800Ma。
而相对的压力表在15~145kg/CM2范围内呈现性变化。
DSCA电流表上和DPCA 电流表上显示的电流叁数也就是比例流量、比例压力油挚阀线圈电压变化索取的。
它受控于电脑CPU中央处理器和电子放大板控制。
电子放大板输出电压控制比例流量、比例压力阀。
控制比例流量、比例压力阀的线圈吸合程度来控制油压和油流量。
2、比例阀与电脑CPU中央处理单元比例阀与电脑CPU中央处理单元是紧密相连，密切相连，共为一体，共同来完成注塑工作。
其运行过程应当为：叁数预置——>电脑处理——>电子放大板——>比例流量——>注塑各动作。
了解比例阀与电脑CPU中央处理单元的关系，对维修工作提供依据。
预置叁数使得数据进入电脑CPU中央处理单元，经过对叁数的运算和处理，将数据量通过D/A变换器转换成模拟量信号。
而该模拟量信号又经比例放大处理后，输出再通压力、流量最高控制和压力、流量最低限额控制4电位器进行控制调校，输出信号的幅值实际中应在0~3V范围内变化。
在维修过程中，一般调校好后才可以上机工作，不宜调节压力最高限额控制电位器，否则会改变工作点，给下一级控制带来困难。
电磁阀调试方法说明书
电磁阀调试方法说明书一、概述电磁阀是一种常用于控制流体流动的设备，广泛应用于工业自动化系统中。
为了确保电磁阀能够正常运行，调试是必不可少的环节。
本说明书将详细介绍电磁阀的调试方法，以确保其安全可靠地工作。
二、准备工作在进行电磁阀调试之前，请确保已经具备以下准备工作：1. 获得电磁阀的产品说明书，了解其基本参数和工作原理；2. 检查电磁阀设备是否完好，包括外观、连接线路等；3. 准备调试设备，包括电源、仪器表等。
三、电磁阀调试步骤1. 连接电磁阀：根据产品说明书，将电磁阀与相关设备连接。
确保连接牢固、接口无松动。
2. 接通电源：将电磁阀连接至电源，确保电流符合产品额定电流要求。
注意安全操作，避免触电事故。
3. 检查控制信号：使用合适的控制信号源，向电磁阀提供控制信号。
可通过示波器、数字多用表等仪器检测信号波形和电压值，确保信号正常。
4. 观察工作状态：在控制信号输入的情况下，观察电磁阀的工作状态。
包括阀门开启与关闭的时间、动作是否迅速、声音是否正常等。
如发现异常情况，应立即停止调试，并检查原因。
5. 调整参数：根据需要，调整电磁阀的参数，如开启和关闭时间，以适应实际工作要求。
可参考产品说明书或咨询厂家获取相关参数设置建议。
6. 进行功能测试：利用合适的液体或气体介质，验证电磁阀的功能。
注意介质压力、温度等参数的合理范围，避免损坏电磁阀设备。
7. 记录调试结果：对于每次调试，记录相关参数、设备状态和测试结果。
以备日后参考和故障排查之用。
四、注意事项1. 安全第一：在进行电磁阀调试时，务必注意安全操作。
避免触电、烧伤等意外事故的发生。
2. 严格按照说明书操作：在调试过程中，应仔细阅读电磁阀的产品说明书，并按照要求进行操作。
3. 注意环境条件：调试时，应确保环境温度、湿度等条件符合产品要求，避免影响电磁阀的工作性能。
4. 小心存放和搬运：在调试结束后，应妥善存放电磁阀设备，避免损坏。
搬运时应轻拿轻放，避免碰撞。
22 比例电磁阀电压温度补偿控制方法_王叶
1． 2
比例电磁阀线圈电流数学模型 比例电磁阀采用 PWM 驱动， 即周期一定、 脉冲宽
度可控的矩形电压波， 比例电磁阀线圈在电气控制回 ［4 ］ 路可以简化为电阻和电感的串联 ， 如图 2 所示 。
图3 试验连接图
2． 1
电压对电流特性影响的试验研究 车载供电电压一般为 24 V， 但实际使用环境中存
基于嵌入式控制系统补偿方法的流程如图 6 所 示。单片机 A / D 口采集当前油温及控制电压并转换 为真实物理值， 通过查表的方式得到当前条件下的补 ， 偿系数 计算得到修正后的 PWM 控制值。 表格的设 计要考虑诸多影响因素， 如单片机存储空间、 运算速度 等， 结合试验得到的特性分析后确定标定段 （ 连续工 作温度段） ， 步长（ 标定段划分精度） ， 基准控制值等。
1104 收稿日期：2013基金项目：863 国家计划项目（ 2012AA111713 ） 作者简介：王叶（ 1987 —） ， 女， 河北沧州人， 硕士研究生， 主要 从事液力自动变速器控制系统方面的科研工作 。
［3 ］
。
2014 年第 5 期
液压与气动
87
将无负载的比例电磁阀置于温度可调节的恒温箱中 ， 通过标定软件更改控制器驱动控制的 PWM 值， 利用 电流钳测量控制电流， 示波器显示的平均电流值即为 此时的平均控制电流。试验过程中注意每次试验时间 不超过 20 min， 避免通电时间过长导致电磁阀温升过 大， 破坏试验数据的准确性、 可靠性。
统对该补偿方法进行对比试验验证， 试验结果表明补 偿表格设计合理， 基于此表格的补偿控制方法基本正 确、 可靠， 具有一定的使用价值。
参考文献： ［ 1］ 宫文斌， ． 刘昕晖， 孙延伟． 电液比例 PWM 控制方法［J］ 2003 ， 33 （ 7 ） ：104 － 106． 吉林大学学报（ 工学版） ， ［ 2］ 林峰， 刘影， 陈漫． 电液比例阀在车辆换挡离合器缓冲控 J］ ． 兵工学报， 2006 ， 27 （ 5 ） ：784 － 787． 制中的应用［ ［ 3］ 段丽娟， 机械转换器动态 陶刚， 孟飞． 高速比例电磁阀电J］ ． 液压与气动， 2013 ， （ 5 ） ：20 － 22． 特性研究［ ［ 4］ H． G． JUNG， J． Y． HWANG， P． J． YOON，et al． Ｒesistance Estimation of a PWMdriven Solenoid ［J］ ． International Journal of Automotive Technology， 2007 ， 8 （ 2 ） ：249 － 258． ［ 5］ 段丽娟， 陶刚， 孟飞． 高速比例电磁阀电机械转换器动 J］ ． 液压与气动， 2013 ， （ 5 ） ：20 － 22． 态特性研究［ ［ 6］ 娄磊， 马宏远， 陈君辉． 模糊控制在旋挖钻机桅杆油缸同 J］ ． 液压与气动， 2013 ， （ 6 ） ：81 － 83． 步控制上的应用［
基于PWM技术的比例电磁阀的控制方法
中国科技期刊数据库 科研2015年26期 223基于PWM 技术的比例电磁阀的控制方法胡 森 杨 阳 廉 彬沈阳航天新光集团有限公司，辽宁 沈阳 110086摘要：本文在对比例电磁阀工作原理进行分析的基础上，建立比例电磁阀线圈电流的数学模型设计一种通过脉宽调制(PWM)技术控制比例电磁阀阀芯开口的方法。
通过产生一定频率的 PWM 信号，在不改变频率的前提下调节该 PWM 波的占空比，获到适当的输出电流，然后将电流放大加载到比例电磁阀线圈上，进而控制管路内流量变化，最后得到不同的雾滴粒径和速度。
根据植株病虫害的具体情况，调节系统参数，提高雾滴沉积率，改善喷雾效果。
关键词：变量喷雾；比例电磁阀；脉冲宽度调制(PWM)；功率放大电路 中图分类号：TH137.52 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)26-0223-021 引言中国是一个农业大国，农业机械化与精准农业水平技术需要改进。
在农作物病虫害防治过程中，农药使用率低、残留量大，环境严重污染和毒害要求运营商严重的问题亟待解决。
变量喷施任务主要包括三方面的关键技术：检测技术、 喷施算法优化及精量喷雾实施阶段。
前两个方面相关技术比较成熟， 对实施阶段的研究相对较少。
在实施阶段改善雾化效果的方法有风送式提高沉积率、 使用化学助剂、 静电喷雾等。
以上方法需要在基本的喷雾系统中增加设备， 经济性差， 难以推广。
以往研究表明： 喷头尺寸及管线内液体压力影响雾滴粒径， 管线内液体压力影响雾滴速度本文通过溢流阀调节管线内液体压力， 通过调PWM 占空比调节流量， 选择适当的喷头， 使雾滴粒径及速度得到控制， 提高雾滴沉积率及利用率， 改善喷雾质量。
2 系统结构本试验平台基于文献中的结构有改进， 如图1所示。
药液混合均匀后， 在电机和泵的作用下经过液压管路传送至喷头。
在选定喷头的情况下， 通过控制管路流量及压力， 可以改变雾化特性 (包括液滴速度、 液滴粒径以及喷雾角) 达到改善喷雾效果。
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义旧１。本研究从比例电磁阀的工作原理出发，通过合 理的试验设计得到温度和电压对比例电磁阀动态控制 特性的影响，在此基础上提出基于嵌入式控制系统对 比例电磁阀进行温度电压补偿的方法。
万
将无负载的比例电磁阀置于温度可调节的恒温箱中，
通过标定软件更改控制器驱动控制的ＰＷＭ值，利用 电流钳测量控制电流，示波器显示的平均电流值即为
０１４０３２）
ｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｖａｌｖｅ ｃｏｉｌ
ｃｕｒｒｅｎｔ
ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ
ｔｈｅ ａｎａｌ—
ｙｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖａｌｖｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ
引言 换挡过程控制是液力自动变速器（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＡＴ）的关键技术，它要求迅速、平稳、无
１比例电磁阀工作原理
１．１
比例电磁阀工作原理 比例电磁阀的结构如图１所示，通过脉宽调制信
冲击，比例电磁阀作为液力自动变速器控制的先导元 件，其控制特性对换挡品质有着重要的影响。比例电 磁阀工作频率约为１０００ Ｈｚ，所以微小的控制误差也
ｉ（ｔ）＝，０・ｅ一７
其中，Ｒ为等效电阻；￡为等效电感；Ｕ为供电电压；
ｉ（ｔ）为瞬态电流；，ｏ为初始电流；Ｊ『。为稳态电流；ｒ为时 间常数。
２
将比例电磁阀置于恒温箱中，供电电压设置为
２４
比例电磁阀控制特性试验研究
Ｖ，使恒温箱温度从２０℃开始变化至９０℃，每温度
依据比例电磁阀电气特性分析确定等效电阻和等
℃）为单独控制温度区间，不进行补偿；常温区（２０～
摹、苫墨山５ｕ／、
加强弘弭勉∞勰拍Ｍ挑猫瑚扔啪狮
０．０ ０．１ ０．２ ０．３ ｔ／ｓ ０．４ ０．５
ｂ）补偿后的控制电流
图７电压补偿前后结果对比
万方数据
２０１４年第５期
液压与气动
８９
ａ）补偿前的控制电流
ｂ）补偿后的控制电流
图８温度补偿前后结果对比
表１温度补偿表格 温度 范围 补偿
ｌ ５．９３ ２．０９ １．１７
２０～ ４０℃
４０～
５０℃
５０— ６０℃
６０— ７０℃
７０— ８５℃
８５— １００℃
１００一 １２００Ｃ
舛舵∞强拍¨砣如勰拍Ｍ丝 Ｏ
—０．３６
—０．５９
—０．６８
系数
图５
温度对平均控制电流的影响
３比例电磁阀温度电压补偿方法
４试验验证及分析
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｅｓｔ
ｔｏ
ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｔｅｓｔ
ｄａｔａ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｄｅｔｅｒ。
ｏｎ
ｍｉｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ
路．－－ｆｖ２简化为电阻和电感的串联，如图２所示‘４｜。
标定软件
图３试验连接图 ２．１
电压对电流特性影响的试验研究 车载供电电压一般为２４ Ｖ，但实际使用环境中存
在电源可能因负载的变化发生跳变的情况，浮动范围
ａ）ＰＷＭ＿ＯＮ状态 图２ ｂ）ＰＷＭ＿ＯＦＦ状态
为１８～３２ Ｖ。根据前面所建立的比例电磁阀线圈电
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，８（２）：２４９—２５８．
［５］段丽娟，陶刚，孟飞．高速比例电磁阀电一机械转换器动 态特性研究［Ｊ］．液压与气动，２０１３，（５）：２０—２２． ［６］ 娄磊，马宏远，陈君辉．模糊控制在旋挖钻机桅杆油缸同 步控制上的应用［Ｊ］．液压与气动，２０１３，（６）：８１—８３．
电磁阀控制电流值，图７ｂ为补偿后的控制电流值，对
比图７ａ可以看出补偿后的控制电流值稳定在２７４～
２７９
统对该补偿方法进行对比试验验证，试验结果表明补 偿表格设计合理，基于此表格的补偿控制方法基本正
确、可靠，具有一定的使用价值。
参考文献： ［１］宫文斌，刘昕晖，孙延伟．电液比例ＰＷＭ控制方法［Ｊ］． 吉林大学学报（工学版），２００３，３３（７）：１０４—１０６． ［２］ 林峰，刘影，陈漫．电液比例阀在车辆换挡离合器缓冲控 制中的应用［Ｊ］．兵工学报，２００６，２７（５）：７８４—７８７． ［３］段丽娟，陶刚，盂飞．高速比例电磁阀电－机械转换器动态 特性研究［Ｊ］．液压与气动，２０１３，（５）：２０—２２． ［４］Ｈ．Ｇ．ＪＵＮＧ＇Ｊ．Ｙ．ＨＷＡＮＧ，Ｐ．Ｊ．ＹＯＯＮ，ｅｔ
（上接第８５页）
［６］ 肖清，王庆丰．混合动力液压挖掘机动力系统的参数匹配 方法［Ｊ］．中国公路学报，２００８，２１（１）：１２１—１２６． ［７］ＬＩＮ Ｔｉａｎ・ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｆｅｎｇ，ＨＵ ｅｒｙ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
ａ
ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｅ
ｃｏｎｃｌｕｄｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ
ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖａｌｖｅ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｖｏｌｔａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
效电感，设计合理的试验方法对比例电磁阀控制电流 影响因素进行逐个分析，试验的实物连接如图３所示。
下静置１ ｈ后开始试验，记录不同温度下，同一控制占 空比对应平均控制电流值，部分试验数据曲线如图５ 所示。
万方数据
８８
液压与气动
０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ ０
２０１４年第５期
４０℃）采用确定的控制值，补偿系数为１；其他分段 区域均以该区域中的最低温度为基准进行补偿计 算，其补偿系数即为该温度区间内的关系斜率值。
的合理性、可靠性。 关键词：比例电磁阀；控制特性；电压温度补偿 中图分类号：ＴＨｌ３７．５文献标志码：Ｂ文章编号：１０００－４８５８（２０１４）０５－００８６－０４
Ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｅｎｏｉｄ Ｖａｌｖｅ
，
Ｕ
￡
１６ １８ ２０ ２２ ２４ ２６ ２８ ３０ ３２ ３４
。ｓ
２百，下２百
同理，ＰＷＭ—ＯＦＦ＿Ｓｔａｔｅ：
ＵＮ
Ｒｉ＋￡芈：０ ｄｆ
Ｉ
图４控制电压与控制电流的关系曲线
２．２温度对电流特性影响的试验研究
（２） 湿式比例电磁阀线圈电阻随油液温度的变化而变 化，又线圈材料为正温度系数材料，所以温度主要影响 的是电磁阀阻值的大小，温度上升，阻值增大。
基于ＦＲＥＥＳＣＡＬＥ ＭＣ９Ｓ１２Ｘ系列１６位单片机驱
基于嵌入式控制系统补偿方法的流程如图６所 示。单片机Ａ／Ｄ １３采集当前油温及控制电压并转换 为真实物理值，通过查表的方式得到当前条件下的补 偿系数，计算得到修正后的ＰＷＭ控制值。表格的设 计要考虑诸多影响因素，如单片机存储空间、运算速度 等，结合试验得到的特性分析后确定标定段（连续工 作温度段），步长（标定段划分精度），基准控制值等。
ＰＷＭ驱动等效电路
流数学模型可知，当供电电压不稳定发生跳变时，整个 控制周期内的平均电流均会受到影响，电流变化最终
会导致流量控制的精确性。将比例电磁阀置于恒温箱 中，恒温箱通电加热至８０℃并恒温静置２ ｈ后，测量 比例电磁阀在１ ｋＨｚ频率控制下，不同供电电压与平 均控制电流的关系，关系曲线如图４所示。
ａ１．Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
出压力稳态值以完成换挡过程，并满足动力性、经济性 和换挡平顺性的要求。本研究从比例电磁阀工作原理 及控制电流特性的理论分析出发，通过设计合理的试 验方法，得到不同控制电压及温度对控制电流的影响， 并以此提出可行的补偿方法，最后基于嵌入式控制系
ＰＷＭ—ｄｒｉｖｅｎ Ｓｏｌｅｎｏｉｄ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
动比例电磁阀进行验证试验，控制频率为１ ｋＨｚ，控制
周期为１ ｍｓ，本试验空载进行∞１。
４．１
电压补偿试验验证
环境温度选定为８０℃，进行电压补偿试验，试验
结果如图７所示，图７ａ为补偿前不同控制电压下比例
之。
图６基于嵌入式系统的控制流程图
３．１
电压补偿方法
从图４可以看出，忽略测量误差，可认为控制电压 的变化对控制电流的影响是线性的，利用补偿公式对 电压进行补偿，得到修正的控制参数：
Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ
ａ
ｍＡ之间，不随控制电压改变。 由稳压电源供电２４ Ｖ，进行温度补偿试验，试验
４．２温度补偿试验验证
结果如图８所示，图８ａ为补偿前的比例电磁阀控制电
流值，图８ｂ为补偿后的控制电流值，对比图８ａ可以看 出补偿后的控制电流值稳定在３６７～３７０ ｍＡ之间，与
理想控制电流３６８ ｍＡ一致旧Ｊ。 ５结论 精确的比例电磁阀驱动控制，可以得到适当的输
……
…一’
比例阀 控制油ｆ
７’、
此时的平均控制电流。试验过程中注意每次试验时间 不超过２０ ｍｉｎ，避免通电时间过长导致电磁阀温升过
大，破坏试验数据的准确性、可靠性。
图ｌ
比例电磁阀结构图
１．２比例电磁阀线圈电流数学模型 比例电磁阀采用ＰＷＭ驱动，即周期一定、脉冲宽