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基于TMS320F2812的电动执行器控制系统

通常情况下，电动执行器从调节器获取数字量或模拟量控制信号，将其转换为对应的直线位移或角位移输出，驱动阀门等执行相应的动作，终实现被调对象的自动控制。电动执行器一般由控制系统、驱动电机、执行机构等组成，控制系统作为部分，其性能将直接决定阀门的位置控制精度。电动执行器控制系统多基于PLC或单片机搭建，控制效果比较理想，但是PLC在可扩展性、二次开发等方面存在短板且成本较高；单片机运算处理能力有限。DSP即数字信号处理器，兼顾数据处理和实时控制而且易于开发。以32位DSP芯片TMS320F2812为例，其专门针对电机控制和运动控制而设计。硬件配置上，TMS320F2812具有丰富的通用输入输出接口、16通道12位A/D转换器、两个事件管理器以及大容量的片上存储器，能够较好地满足电动执行器的控制需求；运算速度上，TMS320F2812可以达到150MIPS，可以实时地处理复杂控制算法，实现高精度控制，保证电机的位置控制精度以及速度控制的动态特性；通信方面，TMS320F2812芯片支持多种通信机制，如UART串口通信、CAN总线通信、SPI总线通信等，能够很方便地实现人机交互界面的设计以及同其他系统之间的信息交互。总体来说，基于TMS320F2812的电动执行器控制系统不仅具有传统控制器的优势，而且具备很好的集成性、可扩展性、二次开发性，提高了控制系统的可靠性、处理速度以及通用性。

电动执行机构原理及应用

电动执行机构原理

1.电动执行机构原理--简介

　　执行机构，又称为执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备，其*广泛的定义是：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

2.电动执行机构原理--分类

　　电动执行机构按动力类型可以分为气动、液动、电动、电液动等几类;按照运动形式可以将其分为直行程、角行程、回转型等几类;电动型按不同标准又可分为：组合式结构、机电一体化结构、电器控制型、电子控制型、智能控制型、数字型、模拟型、红外线遥控调试型等。由于用电做为动力有其它几类介质的优势，因此电动型近年来发展*快，应用面较广。

3.电动执行机构原理

　　下面我们以MD系列的电动执行机构为例介绍其原理。 MD系列的电动执行机构是以交流伺服电动机为驱动装置的伺服机构，主要由位置PM-2控制板接受调节系统的4～20mA的直流控制信号以及位置发送器的位置反馈借号进行比较，比较之后的信号偏差再经过放大使功率级导通，然互电动机旋转驱动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动，直到偏差信号小于设定值为止。此时执行机构的输出件就可以稳定在与输人信号相对应的位置上。

4.电动执行机构原理--应用

　　执行机构主要是用于把阀门驱动到全开或者全关的状态。用于控制阀的执行机构可以的使阀门处于任何位置。尽管大部分的执行机构都是用来开关阀门，但是目前执行机构的设计已经远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置、力矩感应装置、电极保护装置、逻辑控制装置、数字通讯模块以及PID控制模块等，而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。

电动执行器的要求

（1）对于输出为转交的执行机构要有足够的转矩，对于输出为直线位移的执行机构要有足够的力，以便克服负载的阻力。特别是高温高压阀门，其密封填料压的比较紧，长时间关闭之后在开启时往往比正常情况要费更大的力，至于动作速度并不一定很高，因为流量调节和控制不需要太快。为了加大输出转矩或力，电动机的输出轴都有减速器，如果电机本身就是低速的，减速器可以简单些。

电动执行器的故障分析：

执行器震荡、鸣叫。处理方法：主要是因为灵敏度调得太高，不灵敏区太小，过于灵敏，致使执行器小回路无法稳定而产生振荡，可逆时针微调灵敏度电位器降低灵敏度；流体压力变化太大，执行机构推力不足；调节阀选择大了、阀常在小开度工作。

执行器动作不正常，但限位开关动作后电机不停止。处理方法：检查限位开关、限位开关配线是否有故障；更换控制模块判断。