ASCO电磁阀开环-闭环复合控制算法

ASCO电磁阀开环-闭环复合控制算法
　以比例ASCO电磁阀为研究对象，以快速建立具有良好性能的通用控制算法为目标，以充分利用电磁阀的响应特性为途径，提出了将开环控制和闭环控制相结合的开环-闭环复合控制算法，论述了控制算法的模型结构和设计过程。不同于将误差作为**输入的常规控制算法，复合控制算法同时将目标值和误差作为控制器的输入。以电磁阀响应特性实验为基础，根据电磁阀的稳态特性建立开环控制表，消除系统的稳态非线性;根据电磁阀的瞬态特性设计闭环控制器和滞后特性预估修正模块，降低模型误差和滞后特性的影响，提高动态响应性能。实验结果验证了复合控制算法的控制精度、响应速度和鲁棒性。
ASCO电磁阀对压力或流量进行控制。由于比例阀在主要工作区间内具有良好的线性，当控制性能要求不高时，采用简单的PID 控制算法即能基本满足要求。随着精准农业对控制精度、动态性能、全工况调节性能和稳定性的要求逐渐提高，则需要设计性能更加优越的控制器。
提高控制性能的措施主要包括优化电磁阀结构和改进控制算法两个方面。在控制算法方面，为了在提高控制算法性能的同时，促进控制算法的模块化和通用化，本文提出一种针对比例电磁阀控制算法的设计流程，按照该流程即可获得具有良好控制性能的控制算法，以某反比例溢流阀为例，论述控制算法的设计过程和控制效果。
1、ASCO电磁阀特性实验与建模
　　1.1、ASCO电磁阀特性实验
　　以某反比例溢流阀作为控制对象，油泵由发动机驱动，通过调节占空比控制液压缸的压力。电磁阀特性实验包括稳态特性实验和瞬态特性实验。稳态压力主要影响因素为占空比和油泵转速，部分实验结果如图1a 所示。稳态压力在主要压力范围内线性度良好，具有明显的饱和特性和回滞特性。占空比一定时，油泵转速越高，压力越大，当转速超过3000r/min时，其对压力的影响已不明显。将相互对应的两条回滞曲线进行平均，并做平滑处理，得到平均稳态压力特性。