高精度气动比例压力阀设计与特性分析

设计了一种两级阀芯活塞式结构的以比例电磁铁为控制元件，采用电反馈闭环控制的高精度气动比例压力阀。该阀输出压力在0.6MPa内连续可调，且稳态精度可达0.25kPa。建立了比例阀完整的非线性动态模型，分析了主要物理和几何参数对系统动态特性和控制性能的影响；构建了输出因子调整的模糊自适应比例加积分控制器，并利用ATmega16单片机实现了压力在设定范围内的快速高精度控制。实验结果表明，该阀在设计压力范围内具有良好的压力和流量特性；和传统PI算法相比，输出因子调整的模糊自适应算法在改善系统响应和控制稳定性的同时，显著提高了稳态控制精度，具有较高的效率和鲁棒性。