專利名稱：挖掘機比例電磁閥閉環(huán)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種挖掘機控制裝置，尤其涉及一種挖掘機比例電磁閥閉環(huán)控制
直O(jiān)
背景技術(shù)：
目前，公知挖掘機比例電磁閥控制采用的是開環(huán)控制，即根據(jù)比例電磁閥測量電阻值設(shè)定PWM輸出頻率，測量的電阻值作為一個常數(shù)固定在控制程序中。但挖掘機長時間工作情況下，比例電磁閥電阻值會隨著溫度升高而增大，且即使同一批次比例電磁閥的靜態(tài)電阻值也不盡相同，所以做不到電流的精確控制，誤差在30mA左右，無法達到發(fā)動機輸出功率與負載的精確匹配。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種挖掘機比例電磁閥閉環(huán)控制器，其克服了比例電磁閥輸出電流精確控制，發(fā)動機輸出功率與負載長時間匹配問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案其包括中央微處理器U1、變壓器T300，中央微處理器Ul的引腳9通過電阻R312與變壓器T300的引腳IN4連接，變壓器 T300的引腳0UT4與電磁閥正極相連，電磁閥負極通過電容C302與中央微處理器Ul的引腳20連接，引腳20分別連接電容C301、電阻R304，電容C301的另一端接地，電阻R304與放大器U301輸出端連接，放大器U301輸出端通過電阻R314與放大器U301負輸入端連接， 放大器U301負輸入端連接電阻R317、磁珠FB301后接電源地，放大器U301正輸入端分別連接電阻R315、電阻R316，電阻R315接地，電阻R316通過磁珠FB300、電阻R318接電源地。中央微處理器Ul采用DIP30F4011型號。本實用新型通過檢測實際輸出電流與理論輸出電流偏差，調(diào)整PWM輸出頻率使得實際輸出電流與理論輸出電流誤差在5mA以內(nèi)，從而解決了挖掘機發(fā)動機輸出功率與負載匹配問題。尤其是控制24V挖掘機長時間工作過程中比例電磁閥輸出電流精確控制，以達到精確調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出功率與相應(yīng)負載匹配，避免發(fā)動機過載憋車或過高功率輸出。本實用新型采用電流負端精密50πιΩ測量電阻把電流信號轉(zhuǎn)換稱電壓信號，經(jīng)運算放大器放大后，交流轉(zhuǎn)換直流后連接CPU AD檢測管腳，軟件換算出實際檢測電流值，及時調(diào)整理論電流與實際電流偏差，調(diào)節(jié)頻率為1/90秒。本實用新型的有益效果是，當車輛正常工作過程中比例電磁閥由于長時間工作或系統(tǒng)電壓發(fā)生變化導(dǎo)致理論輸出電流與實際輸出電流超出誤差范圍，控制器及時調(diào)整PWM 輸出頻率使得輸出實際電流與理論輸出電流在誤差合理范圍內(nèi)，從而發(fā)動機輸出功率與車輛負載實時匹配，既解決了發(fā)動機因負載過大憋車熄火，同時又提高了發(fā)動機工作效率 15%以上，提高了車輛工作效率的同時又達到了節(jié)油的目的。

[0009]圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型所采用的技術(shù)方案是其包括中央微處理器Ul (CPU)、變壓器T300，中央微處理器Ul的引腳9( 麗輸出引腳)通過電阻1 312與變壓器1300的引腳IN4連接，變壓器T300的引腳0UT4與電磁閥正極相連，電磁閥負極通過電容C302與中央微處理器Ul 的引腳20 (電流反饋引腳)連接，引腳20分別連接電容C301、電阻R304,電容C301的另一端接地，電阻R304與放大器U301輸出端連接，放大器U301輸出端通過電阻R314與放大器 U301負輸入端連接，放大器U301負輸入端連接電阻R317、磁珠FB301后接電源地，放大器 U301正輸入端分別連接電阻R315、電阻R316，電阻R315接地，電阻R316通過磁珠FB300、 電阻R318接電源地。中央微處理器Ul采用DIP30F4011型號。中央微處理器Ul根據(jù)理論輸出電流值初步計算出第一次PWM占空比，經(jīng)變壓器 T300后引腳0UT4輸出28. 5V占空比與中央微處理器UlPWM占空比相同的方波驅(qū)動比例電磁閥，電磁閥負極端電流經(jīng)50πιΩ測量電阻R318回到地，比例電磁閥負極端電壓經(jīng)運算放大器U301放大50倍，放大后交流信號經(jīng)電容C302和C301濾波后進入中央微處理器U120 腳，中央微處理器Ul根據(jù)采集到的電壓計算出檢測實際通過電磁閥電流后與理論值對比， 調(diào)整PWM占空比直到實際電流值與理論電流值在誤差允許范圍內(nèi)。理論占空比計算公式和檢測電流值計算公式如下所示PWM占空比=CPU占空比寄存器最大值(100%)*(R電磁閥(19 0)*1理論/輸出電壓 5V))I檢測=U檢測/放大倍(50) /R檢測(50m Ω )如果I理論> I檢測則減小PWM占空比直到I理論-I檢測< I誤差(5mA)，相反如果I理論< I檢測則增大PWM占空比直到I檢測-I理論< I誤差(5mA)。調(diào)整PWM占空比時間間隔為1/90秒，即每1/90秒調(diào)整一次電流輸出直到電流輸出理論值與實際檢測到的電流值在5mA以內(nèi)，從而達到了達到了電流輸出精確控制的設(shè)計目的。本實用新型在監(jiān)控器上得到成功應(yīng)用，目前以實際應(yīng)用超過2000臺，車輛實際測試能夠達到電流5mA精確控制設(shè)計目的，提高了發(fā)動機輸出功率的利用效率，同時達到了節(jié)省燃油的目的。
權(quán)利要求1.一種挖掘機比例電磁閥閉環(huán)控制器，其特征在于，包括中央微處理器U1、變壓器 T300，中央微處理器U1的引腳9通過電阻R312與變壓器T300的引腳IN4連接，變壓器T300 的引腳0UT4與電磁閥正極相連，電磁閥負極通過電容C302與中央微處理器Ul的引腳20 連接，引腳20分別連接電容C301、電阻R304，電容C301的另一端接地，電阻R304與放大器 U301輸出端連接，放大器U301輸出端通過電阻R314與放大器U301負輸入端連接，放大器 U301負輸入端連接電阻R317、磁珠FB301后接電源地，放大器U301正輸入端分別連接電阻 R315、電阻R316，電阻R315接地，電阻R316通過磁珠FB300、電阻R318接電源地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機比例電磁閥閉環(huán)控制器，其特征在于，中央微處理器 Ul 采用 DIP30F4011 型號。
專利摘要本實用新型涉及一種挖掘機控制裝置。本實用新型的挖掘機比例電磁閥閉環(huán)控制器，包括中央微處理器U1、變壓器T300，中央微處理器U1的引腳9通過電阻R312與變壓器T300的引腳IN4連接，變壓器T300的引腳OUT4與電磁閥正極相連，電磁閥負極通過電容C302與中央微處理器U1的引腳20連接，引腳20分別連接電容C301、電阻R304，電阻R304與放大器U301輸出端連接，放大器U301輸出端通過電阻R314與放大器U301負輸入端連接，放大器U301正輸入端分別連接電阻R315、電阻R316，電阻R316通過磁珠FB300、電阻R318接電源地。
文檔編號F16K31/06GK202215823SQ20112028051
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者何崗 申請人:臨沂科銳電子有限公司