机床与液压

作者：张惊蛰，赵久瑶，魏列江，师成成，苟想想

单位：兰州理工大学能源与动力工程学院；兰州理工大学能源与动力工程学院；兰州理工大学能源与动力工程学院；兰州理工大学能源与动力工程学院；兰州理工大学能源与动力工程学院

关键词：高速开关阀;数字控制器;大功率PWM驱动器;双闭环控制;高频响

基金：国家重点研发计划(2022YFB3403003)

针对高速开关阀大功率、高频响的应用需求，基于STM32单片机设计一款高频响可编程数字控制器，通过CAN总线与主控制器进行数据交互。详细介绍数字控制器中的关键电路高速开关阀驱动电路和LVDT调制解调电路的设计过程。同时介绍控制器软件设计，形成电流和位置双闭环控制，提高高速开关阀主阀芯的位移控制精度和动态响应能力。为了验证控制器的性能，搭建实验平台，对高速开关阀数字控制器进行测试。结果表明：在PWM频率100 Hz、占空比50%、信号幅值24 V的条件下，电流阶跃响应的上升时间约为1.93 ms，下降时间约为1.09 ms，驱动电路的特性良好，满足应用需求；设计的LVDT调制解调电路可实现LVDT传感器位移信号的测量，误差在2%内，线性度良好。该控制器集通信、采集和驱动为一体，并具有较小的尺寸结构，为电液阀数字控制器的设计提供了参考。

来源：2025年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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