基于DSP锁相环的电动阀控制.pdf

第 29卷 　第 5期 　　　　　　　　　 Vol. 29　 No. 5 西 南 石 油 大 学 学 报 　　　　　　　　　 　 2007年 　10月 　　　　　　 　Journal of Southwest Petroleum U n iversity　　　　　　　　　O ct　 2007　 　　文章编号 : 1000 - 2634 (2007) 05 - 0 156 - 04 基于 D SP锁相环的电动阀控制 1, 2 3 2 1 袁继敏 ,曹太强 ,李小玲 ,古天祥 ( 1. 电子科技大学自动化学院 , 四川 成都 , 610054; 2. 攀枝花学院; 3. 西南交通大学 ) 摘要 : 针对石油化工野外生产中广泛使用的直流电动阀设计控制系统 。采用光电编码器检测电机的角速度和位移 , ( ) ( ) 利用数字信号处理器 D SP 构成数字锁相环 D SPLL ,产生控制逻辑 ,调节 PWM 开关频率和 占空比,改变电动机输 入电压和电流 ,实现电动阀门开闭控制 。系统能够根据阀门开闭位置 、转速快慢 、转矩大小 , 自动调节转速快慢和电 机拖动转矩 ,确保电机转速 、转矩最佳匹配 。用 ZY8024 200 电机进行试验 ,结果证明控制系统响应速度快 ,精度高 , 系统谐波和文波幅度小 ;在转矩不断变化时 , 自动适应转矩变化 ,实现了直流电机保护功能 。基于 D SP锁相环的电动 阀控制方案 ,特别适合于石油化工生产中野外直流供电的电动阀控制 。 关键词 : 数字信号处理锁相环 ;脉冲宽度调制 ;直流电动机 ;控制 ; 电动阀;石油化工 中图分类号 : TP276　　　　　　　　　文献标识码 : A 　　目前 ,石油化工生产中广泛使用电动阀 ,要求电 可逆驱动电路和 D SP 鉴相器和滤波器等三个主要 动阀的控制精度和控制性能愈来愈高 。电动阀通过 部分组成 ,原理如图 1所示 。直流电机光电锁相速 电机拖动和控制 ,控制阀门开闭角度和活塞位置 ,实 度控制系统以 D SP处理器为核心 ,直流电机的速度 现流量的控制 ,工作在野外的电动阀通常采用直流 检测传感器采用数字式光电编码器 ,光电编码器输 电动机伺服系统 。由于数字软件锁相环技术 [ 1 - 3 ] 能 ω( ) 出的数字脉冲序列正比于电机的角速度 t , 在激 够跟踪输入信号相位 ,通过频率和相位的同步控制 , ω( ) 励电压 Uc 作用下, 电机的转动角速度 t 为 能够实现输入参考信号与反馈信号的频率相等 ,相 - t ω( )