基于GMA的液压高速开关阀特性分析.pdf

6 8 工业仪表与自动化装置 2 0 1 5年第 5期 基 于 GMA 的液压 高速开 关 阀特性分 析 任小勇 1 ．酒泉职业技 术学院 甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室， 甘肃 酒泉 7 3 5 0 0 0 ； 2 ．兰州理工大学 电气工程与信息工程 学院， 兰州 7 3 0 0 5 0 摘要 设计 了基 于 G MA的液压高速开关阀， 针对所设计的高速开关 阀进行 了静动 态特性研 究， 建立其数学模型， 通过数字仿真表明新型高速开关阀的开关时间为 1 ． 7 ms 和 1 ． 9 ms ， 空载流量 达2 0 L ／ m in以上， 并且分析了各参数对高速开关阀的性能影响， 得出等效质量越大， 阀芯开启上升 时间越快， 阀芯位移波动现象越严重 ； 黏性 阻尼越 大， 阀芯开启 时间越慢 ， 但 阀芯位移波动越 小； 线 圈参数对高速开关阀的开关时间影响很大， 相 同电阻时线 圈时间常数越 小， 则 阀芯开关时间越短 ， 反 之 则越 慢 。 关键词 高速开关阀； G MA； P WM 中图分类号 T H 4 7 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 00 6 8 2 2 0 1 5 0 5 0 0 6 8 0 6 The p e r f o r ma n c e o f hy d r a u l i c h i g h s p e e d o n 。 o ff v a l v e ba s e d o n GM A REN Xi a o y o n g 1 ．K e y L a b o r a t o r y o f S o l a r P o w e r S te m E n g i n e e r i n g o f G a n s u P r o v i n c e ， J i u q u a n V o c a t i o n a l a n d T e c h n i c a l C o l l e g e ， G a n s u J i u q u a n 7 3 5 0 0 0 ， C h i n a 2 ．C o l l e g e of E l e c t r i c a l a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g ， L a n z h o u U n i v e r s i t y of T e c h n o l o g y ， L a n z h o u 7 3 0 0 5 0， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r d e s i g n s t h e h y d r a u l i c h i g hs p e e d s wi t c h i n g v a l v e b a s e d o n GMA．T h i s p a p e r c o n d u c t s s t u d y o n t h e s t a t i c a n d d y n a mi c c ha r a c t e r i s t i c s o f t h e d e s i g n e d h i g hs p e e d o no ff v a l v e，de v e l o p s ma t h e ma t i c a l mo d e 1 ．T h e s w i t c h i n g t i me o f t h e n e w t y p e h i g hs p e e d o no ff v a l v e i s 1 ． 7 I l l S a n d 1 ． 9 ms t h r o u g h d i g i t a l s i mu l a t i o n，n ol o a d fl o w i s a b o v e 2 0 l ／ mi n，a n d a n a l y z e s p a r a me t e r s i n fl u e n e e o n t h e p e r f o r ma n c e o f h i g hs p e e d O 1 1 一o ff v a l v e ．I t c o n c l u d e s t h a t g r e a t e r e q u i v a l e n t ma s s ma k e s t h e v a l v e c o r e o p e n f a s t e r ，t h e v a l v e c o r e d i s p l a c e me nt h a s o b v i o u s flu c t ua t i o n ． Gr e a t e r v i s c o us d a mp i n g ma k e s t h e v a l v e c o r e o p e n s l o we r，b u t t h e v a l v e c o r e d i s pl a c e me n t h a s n o o b v i o us flu c t u a t i o n． Co i l p a r a me t e r s h a v e g r e a t i n flu e n c e o n t h e s wi t c h i n g t i me o f t he h i g hs p e e d o no ff v a l v e ．Und e r t h e s a me r e s i s t a n c e，s ma l l e r t i me c o n s t a n t ma k e s t h e v a l v e c o r e s wi t c he s a s h o r t e r t i me，l a r g e r t i me c o ns t a n t ma k e s t h e v a l v e c o r e s wi t c he s a l o n g e r t i me ． Ke y wo r d sh i g hs p e e d o no ff v a l v e； GMA ； P W M O 引言 随着电液数字技术 的广泛应用 ， 工程领域对高 速开关阀提出了新 的要求。 目前所研制出的高速开 关阀的流量 和响应 速度都难 以很好地满 足工程需 求 ， 而高速开关阀的性能又直接影响到电液数字系 统的性能 ， 所 以高速开关阀的研究正 日益受到国内 收稿 日期 2 0 1 5一O 1 0 9 基金项 目 甘肃省科技计划 资助项 目 1 3 0 9 R T S b D4 3 ； 甘 肃省 科 技创新平台专项资助项目 1 4 4 J T C F 2 5 6 作者简介 任小勇 1 9 8 2 ， 男 ， 甘肃张掖人 ， 硕士 ， 研究方 向为 电 液伺服控制技术 ， 现代控制策略 ， 风力发电机组控制策略 。 外学者 的重视。高速开关阀的特性评价包括静态特 性和动态特性 ， 静态特性的评价又包括空载流量特 性和负载压力特性两个方 面， 对 于一般 阀的动态特 性常采用阶跃 响应特性来评价 ， 但 由于高速开关 阀 采 用 脉 冲 宽 度 调 制 P u l s eWi d t h Mo d u l a t i o n ， P WM 控制 ， 其响应特性随 P WM信号频率的改变而 改变 ， 所以， 阀芯开关速度更能反 映高速开关阀的实 际工作性能 ， 一般也将开关速度做为评价高速开关 阀性能的最主要指标 。目前所研制的高速开关阀流 量普遍偏小 ， 一般小于 2 0 l ／ mi n ， 且响应速度也 比较 慢。同时由于高速开关阀的静动态性能直接影响到 其组成的电液数字系统的性 能， 所 以对 高速开关阀 2 0 1 5年第 5期 工业仪表与 自动化装置 6 9 的静动态性能进行详细分析是 十分重要 的， 还可 以 找出影响阀性能的主要参数 ， 可以对其进行优化 ， 这 对高速开关阀的设计有重要意义。 1 高速开关阀的结构 大流量和高响应的矛盾一直是液压阀设计中的 难点， 在传统液压 阀的结构中要实现大流量势必要 增加阀芯通径 和行 程 ， 这样 又会使 响应时间变慢 。 为了使高速开关阀达到以上性能指标， 采用超磁致 伸缩致动器 G ia n t M a g n e t o s t r i c t i v e A c t u a t o r ， G M A 代替传统比例电磁铁结构来实现电一 机械转换可得 到更高的响应速度 和输 出力 ， 但 由于超磁致伸缩材 料 G i a n t Ma g n e t o s t r i c t i v e Ma t e r i a l ， G MM 的特性 输 出位移 很小 ， 从 而 限制 了阀 的流量。所 以在 设 计 G MA的同时需设计一种新型 阀芯结构 ， 以实现大流 量高响应 。在阀芯结构方面 ， 球 阀结构具有密封好 、 动作灵敏的优点 ， 但同时它的流量较小 ， 阀芯两边压 力难 以平衡 ； 滑阀结构具有流量大 、 液动力易补偿等 优点 ， 但滑阀结构密封差 ； 而锥 阀结构具有密封好 、 流量大等优点， 但液动力较难补偿。由于 G M A最 大的优 点就 是 响应 快， 输 出力 大 可 达 8 0 0 N 以 上 ， 为了充分发 挥 G M A 的优点 ， 该文 阀芯结构采 用锥阀式结构 ， 阀口液动力不予补偿 ， 主要用液动力 提供阀芯复位力以提高阀 的关闭速度 ， 这样 既能发 挥 G MA输 出力大 的优 点， 也能使 阀具有 良好 的密 封性能 ， 结构如图 1 所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 2 3 2 2 2 1 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 1 4 图 1 基于 G M A的高速开关阀结构示意图 2 P WM 信号下的 阀芯运动分析 基于 G M A的高速开关阀是用 P WM信号进行 控制的， 所以 G MA的激励 为直 流电， 而一般所设计 的 G M A是用交流电驱动， 通过增加一个直流线圈 产生偏置磁场而消 除倍 频现象 ， 将 G MA用于液压 高速开关阀采用 P WM 控制则不会 产生倍频现象 ， 这样既能减小 G MA的体积 ， 也能减小 因线 圈发热 而造成 的 G MA热变形。在采用 P WM 信号调制时， 理想的阀芯运动情况应该是和 P WM波形一致 。但 由于激励线圈有电流滞后且阀芯开关有运动时间， 实际的阀芯位 移波形 不可能和 P WM波形一致 ， 必 然存在滞后现象 。同时 ， 随着 P WM信号脉 宽 占空 比的变化 ， 阀芯的具体运动情况也是不一样的。 图 2所示为阀芯对脉宽调制信号做出完全响应 时的阀芯位移波形图， 为阀芯完全打开时的位移 。 通常阀的开关过程用开启时间 t 。 和关闭时间 ￡ 。 来 描述 ， 表示从通电到阀芯全部打开所需时间， 其中 包括了电流延迟时间和阀芯开启运动时间 ； t o ff 表示 从断电到阀芯关闭所需 的时间， 其 中包括 了阀芯关 闭运动时间和电流衰减延迟时间。 t o n t l t 2 ，t o f f t 3 t 4 其 中 t 为电流增长延迟 时间， t 为阀芯开启运 动时 间 ， t 为 电流 衰 减 延 迟 时 间 ， t 为 阀芯 关 闭运 动 时 间 。 U g { 7 1 t ／ m s 图 2 阀芯位移波形 由图2阀芯位移波形和 P WM信号波形可以看 到 ， 阀芯位移波形是脉冲宽度 t 的函数 周期 不 变 ， 由此可得阀芯运动方程为 1 t 1 此时阀芯无位移 O 1 2 1 t p t 2 图 3虚线所示部分为 t t 。 t 2 时的阀芯位移 波形图 ， 可见阀口没有完全打开 ， 电流增长滞后时间 t 和电流衰减滞 后时间 t ， 大小并没有 变 ， 由于 阀 口 没有完全打开 ， 所以阀芯关闭运动时间变短 ， 在 图中 用 t 5 表示 。 m s 丁 图3 t 1 t ￡ 2 时的阀芯位移波形 7 0- 工业仪表与自动化装置 2 0 1 5年第 5期 则 此 时的 芯运动 方程 为 r 0 O ≤ ≤ 1 一 t I f l j 爸 fp l c l 。 乏 t 3。 t tp ≤ 3 t 。 ≤ t ≤ Tt 。 图 4虚线所示部分为 t 。 ≤ t p ≤ T一／ o f f 时的阀 芯位移波形图， 此时阀口完全打开 ， 图中虚线部分为 此时的阀芯位移波形图。 U 量 { 图4 t 。 ≤ t p ≤ T～t o ff 时的阀芯位移波形 阀芯运动方程为 f 0 0 ≤ t≤ t 1 l ⋯ f0 { ≤ 3 3 j “ “ 。 0 t p t 。 Ⅱ t≤ T 4 Tt 。 t 。 ≤ T 图5虚线所示为 T～t t p ≤ T时的阀芯位移 波形图 ， 此时阀芯不能完全关闭 ， 从第 2个周期开始 阀芯打开运动时间将小于 t 。 T ， 2 T t { m S 图 5 Tt 。 t 。 ≤ T时的阀芯位移波形 此时阀芯运动方程为 等 等 s m t l 4 - t 5 t≤ 4-t 3 t p 4 该文设计的基于 G M A的高速开关阀的瞬时流 量可表示为 r 0 t 0 I C d l d 3 x s i n a l l 一 1 sin 勉 L 0 t p 4 -t 3 4-t 4≤ t T 5 定义 6 则在一个载波周期 内的平均流量为 C d 订 d 1 d 2d 3 s i n a [ 1一 sin 2 a ] √ 吾 卸 7 由式 1 ～ 式 4 可得出 的表达式为 U 0 ≤ T ≤ ． 1- 1 X m 1 X m T 3 r l≤丁 ≤丁0 n r 8 。 ≤ ≤ 1 一T。 一 1 1 一 r一 一 X m r l 1 一 一 乃 乃 1一 n 忏≤ r ≤ 1一下 0 1 一 ≤ T ≤1 其 中 r 等 ， 丁 。 ， r 等 ， r 等 ， t 4 t o t o f f 4 一 T， ／ on 了 ， 丁 。 Ⅱ 3 高速开关阀特性分析 G M A由磁场驱动， 它的性能受受力状态和驱动磁 场的影响， 磁致伸缩棒的运动特l 生 可用下面式子描述 ＼ l， } S 、。 州 一h ． l l_ 。 一 2 0 1 5年第 5期 工业仪表与 自动化装置 7 1 一 ， ， H 9 B d 3 3 H 1 0 式中 为 G MM棒应变 ， 为材料在恒定磁场强度 下的杨氏模量 ， d ， 为 G MM棒动态磁致伸缩系数 ， 为恒定应力下 的磁导率 。 根据克希荷夫定律， 线圈电压方程为 ty ￡ R ￡ L 掣 1 1 U 在动态工作时， G MA位移变化和输出力主要受 磁场影 响， 磁致伸缩力与磁通相关 ， 满足下式 rod 去 磁通方程为 d t 1 2 1 3 式 中 Ⅳ为线圈匝数 ， 为 G MA输出位移 ， R 为磁路 磁阻 。 一 竺 生 “ A 其 中 z 如 为导磁块长度 ， 为 G MM棒磁导率 。 阀芯力平衡方程为 F 一 皇 一 ．j} k 2 一c 盯 d A p s i n 2 口一 1 4 式 1 4 从左边开始第 1项为 G MA输出力 ， 第 2 项为 G MM棒材料弹性 回复力 ， 第 3项为 复位 弹簧 和预压弹簧力 ， 第 4项为阀口液动力 ， 第 5项为阻尼 力， 第 6 项为复位弹簧力。 其中 A为 G M M 棒 横截 面积 ， Z 为 G MM 棒 长 度， k 为复位弹簧刚度， k 为预压弹簧刚度， ， 为黏 性阻尼系数 ， m 为等效质量。 G M M棒为单端固定， 则等效质量可用下式计算 1 m e m g m m m 1 m 2 其中 m 为 G MM棒质量 ， m 为顶杆质量 ， m 为 阀 芯质量 。 阀芯流量方程为 q t C d d 1d 2 d 3 t s i n a [ 1一 sin 2 a ] √ 15 以上方程完全描述 了 G MA高速开关阀的运动 特性 ， 对式 1 1 ～式 1 5 进行拉 氏变换 ， 可得 以下 方程组 U s RL s ， S F d s _ 1 3 3 ，、 m十 m s l F s E m es 虽 C d l r d 1 d 2 d 3 z p s i n 2 a l 竽] l Q s d 2 sin a ㈤ 1 6 由于 阀芯位移与流道直径 尺寸相 差 3个数量 级 ， 流量公 式 在拉 氏变换 时忽 略 项 ， 认为其值为 0 。 由式 1 2 可导 出传递函数为 G ㈠ 面 1 7 篙 错 1 8 其 中 c 丌 。 △ P i 2 。 皇 孚 一 R 仿 真模 如 图 6所示 L S c o p e [ [ ] [ 磁通方程 G MA输出力方程阀芯力方程 流鼙方程 S c o p e 图 6 高速开关阀仿真模型 一 7 2 工业仪表与 自动化装置 2 0 1 5年第 5期 4 仿真结 果分析 由阀芯位移开环传递 函数做 出 B o d e图如 图 7 所示 ， 可以看到系统稳定 。仿真参数见表 1 。 -1 0 0 兽 。 1 5 0 趔 鉴 一 2 0 0 Bo d e Di a g r a m 图7 阀芯位移对数幅频特性曲线 表 1 仿真参数 参数 G M M 棒长度 1 ／ m m G M M棒直径 d ／ m m 线圈电阻 肜n 线 圈电感 L ／ mH 线圈匝数／ 匝 磁路磁阻 R ／ H 压磁系数 d ／ m A G MM棒质 量 m ⋯ ／ k g 顶杆 质量 m ／ k g 阀芯质量 m 2 ／ k g 黏性阻尼系数 8 ／N s m 阀芯通 流直径 d ， ／ mm 阀芯通流直径 d ， ／ m m 阀芯通 流直径 d ／ mm 阀芯半锥角 磁致伸缩杨氏模量 E ／ N m 复位弹簧刚度 k ／ N m m 预压弹簧刚度 ／ N m m 磁致伸缩材料密度p ／ g m m 导磁块 长度 l a c ／ ra m G MM棒磁导率 ⋯ ／ H m 图8为输入 P WM信号时的阀芯位移波形图， 阀芯开启时问约 1 ． 7 m s ， 阀芯关 闭时间约 1 ． 9 ms 。 则高速开关阀的临界频率 2 7 8 Hz 图 9为不 同脉宽 占空 比时的阀芯位移波形图 ， 可以看到当 7 ． 1 0 ％时阀芯还没有完全打开便开始 关闭， 当 5 0 ％ 时阀芯可完 全打开 关 闭， 当 r 9 0 ％时阀芯不能完全关闭。 8 0 7 O 6 O 呈5 0 彗4 o 鎏 3 0 2 0 1 0 0 ， 1 、 { ／ _． ／ { ≮ 2 3 4 5 6 7 8 时 问／ms P WM信号下的阀芯位移波形 图 9 不I 司脉宽 占空 比时的阀芯位移波形 图 1 0为阀芯在不 同等效质量下的单位阶跃响应 曲线， 可以看到增大等效质量可有效提高阀芯运动时 间， m 0 ． 3 k g时阀芯的响应时间约 0 ． 8 I l l s 。但同时 超调量也较大， 阀芯波动严重。造成这种现象的原因 在于， G M M棒从零伸长的瞬间其输出力是最大的， 这 个力会对 阀芯及顶杆造成很大的冲击力 ， 从而阀芯获 得很大的惯性力。这样， 虽然阀芯运动时间缩短了， 但同样造成了较严重的阀芯位移波动现象。由图中 ／ 7 ／ , 0 ． 1 2 k g时的曲线可以看到， 此时由于等效质量 小 ， 阀芯惯性力不足以连续克服黏性阻尼力及复位弹 簧力， 所以曲线无超调， 但 G M M棒瞬时输出力造成的 冲击现象仍然使阀芯位移有波动。 mO ．5 m 0 ． 3 ． 】 2 ／f 0 0 0 ． 5 1 0 l 5 2 ．0 2 ． 5 3 ．0 3 ．5 4 ． 0 4 ． 5 5 ．0 时间／ ms 图 1 0 不同等效质量时的单位阶跃响应 8 图 O 6 5 4 3 2 1 O g罩茁蜂 值一 ～ ～ 一 一 一 一 ～ 加 4 一 一 1 { 2 0 1 5年第 5期 工业仪表与 自动化装置 7 3 图 1 1 为不同黏性阻尼时的阀芯单位 阶跃响应 曲线 ， 可以看到随着黏性阻尼的增大 ， 输出曲线变得 光滑 ， 也就是阀芯波动变小 了。这是 由于黏性阻尼 力可抑制阀芯的微小波动， 虽然增大 阻尼可 以减小 阀芯波动 ， 但 阀芯响应时间也会随之变慢 。 5 O 4 5 4O 3 ．5 堇3 ．0 差 2 ．5 2O l 5 1 0 O 5 O f ’ l 8 0 0 I Dl ． 。 一 } l 0 0 5 1 ．0 1 ． 5 2 ．0 2．5 3 U 3．5 4 ．0 4 ． 5 5．0 时 问／ ms 图 l 1 不同黏性阻尼时的单位阶跃响应 图 1 2为不 同线圈电感时的单位阶跃响应曲线 ， 可以看到随着线圈电感 的减小 ， 阀芯 响应时间得 到 显著提升 ， L1 m H时响应 时间约 0 ． 6 m s ， 这 主要 ， 是由线圈的时间常数 r 告造成的， 值越小， 则响 zL 应 时间越快 ， 但 同样超调量也会增 大。在高速开关 阀的设计 中， 线圈的电阻和电感值对 阀的性能有 较 大的影响。 L 1 L 2 { f 。 0 0 5 1 ．0 1 ． 5 2 ． 0 2．5 3．0 3 ． 5 4 ． 0 4．5 5 ．0 时间／ m s 图 1 2 不同电感时的单位阶跃响应 图 1 3为空载 a p 2 0 M P a 、 周期 T 6 Il l s 时不 同脉宽比下的流量曲线 ， 脉宽 占空 比从 1 ％ ～ 9 9 ％所 对应的平均流量分别为 0 ． 2 0 3 3 1 ／ m i n 、 1 ． 2 6 6 1 ／ m i n 、 2 ． 7 0 5 l ／rai n， 1 1 ．1 1 1 ／mi n、 2 0 ． 6 5 1 ／mi n、 2 2． 0 6 1 ／mi n。 可见 ， 随着脉宽 占空 比的增大平均流量也 随着增大。 当周期 T 4 m s 时脉宽 占空比从 1 ％ ～ 9 9 ％所对应的 平 均 流 量 分 别 为 0 ．1 8 8 1 l ／ rai n 、 1 ． 0 9 2 l ／ m i n 、 2 ． 4 7 1 ／ mi n 、 1 1 ．1 3 1 ／ mi n 、 1 9 ． 9 3 1 ／ mi n 、 2 1 ． 1 4 1 ／ mi n 。 调制周期从 6 I l l s 到 4 m s 变化时平均输出流量变化 并不 大 。 r 5 0 ％ r 9 ／ o ＼ F 】 0 ％ ／ | f r 1％ I ＼ ＼ 1 ＼ 一 八 L 』 0 1 2 3 4 5 6 时间／ m s T - 6 图 l 3 不同脉宽占空比时的流量曲线 图 1 4为周期 T 4 m s时不 同脉宽 占空 比下 的 负载压力 一流量曲线 ， 平均流量随负载压力的增大 而减小 ， 随脉宽 占空比的增大而上移。 ＼、 、 ＼ ＼ ， ～～ ‘ ＼ ‘ ～ ～～ ＼ ＼ ＼ ＼ 、 F l 0 ％ ＼ 、＼ 0 5 l 0 1 5 2 0 2 5 负载压力／ MP a T 4 ms 图 1 4 不同脉宽占空比下的负载压力 一平均流量曲线 5 结论 通过分析 P WM信号下的阀芯运动隋况， 得出改变 脉宽 占空比就可实现阀芯开度 的变化控制。其次建立 了高速开关阀的数学模型并导出了传递函数， 仿真结 果显示设计的新型高速开关阀的开关时间为 1 ． 7 I n s 和 1 ． 9咖 ， 空载流量达 2 0 1 ／ m i n以上。同时， 分析了各参 数对高速开关阀的性能影响， 得出等效质量和黏性阻 尼对 G M A高速开关阀的开关时间及阀芯波动现象有 较大影响。等效质量越大， 阀芯开启上升时间越快 ， 同 时阀芯位移波动现象越严重 ； 黏性阻尼越大， 阀芯开启 时间趱 慢， 但阀芯位移波动越小； 线圈参数对高速开关 阀的开关 时间影响很大， 相 同电阻时线圈时间常数 r 詈 越小， 则阀芯开关时间越短， 反之则越慢。 n 参考文献 [ 1 ] 丁凡， 姚健娣 ， 笪靖． 高速开关阀的研究现状 [ J ] ． 中国 机械工程学报， 2 0 1 1 ， 9 3 3 5 1 3 5 7 ． [ 2 ] 张延羽， 张国贤． 高速开关电磁阀的性能分析及优化 研究[ J ] ． 机床与液压， 2 0 0 6 9 1 3 9 1 4 2 ． 下转第 l 1 6页 如 加 m 0 一 一 u J ／ 1 ／ 蕊煺 H 他 m 8 6 4 2 O u 1 耋一 蚓 露 6 5 4 3 2 O E 茁蟀 1 l 6 工业仪表与 自动化装置 2 0 1 5年第 5期 ／ ／ d e l a y 1 ms 5 0 0 ； } } } v o i d d i s p c o u n t ／ ／ 数据显示 { d i s p l a y [ 1 2 ] z s ／ 1 0 0 0～ 0 ； ／ ／ 转换转速 的千位 d i s p l a y [ 1 3 ] z s ／ 1 0 0 ％1 0～ 0 ； ／ ／ 转换转速 的百位 d i s p l a y [ 1 4] z s ／ 1 0 ％ 1 0 0 ； ／ ／ 转换 转速 的十位 d i s p l a y [ 1 5 ] z s ％ 1 0 0 ； ／ ／ 转 换 转 速 的 个位 i v o i d i n i t L C M v o i d ／ ／ 初始设定 函数 8位传 输模式 {w ri t e i n s t 0 x 0 1 ； ／ ／ 清除显示屏 d e l a y l ms 1 5 ； writ e i n s t 0 x 3 8 ； ／ ／ 设定两列 writ e i n s t 0 x 0 f ； ／ ／ 开启显示功能 writ e i n s t 0 x 0 6 ； ／ ／ 设定输入模式 } v o i d wr i t e i n s t c h a r i n s t ／ ／ 写入指令 函数 {R S 0 ； RW0 e n 1； L CDP i n s t ； e n 0； c h e c k B F ； } v o i d w rit e c h a r i n t s h u j u ／ ／ 写入数据函数 {R S1 ； R W 0 ； e l l1； L C D Ps h u j u ； e n 0； c he c k B F ； } v o i d c h e c k B F v o id ／ ／ 检查忙碌函数 {c h a r i ， x O x 8 0 ； w h i l e x 0 x 8 0 { RS0； RW 1； e n1； XL CDP e n0； f o r i 0 ； i 1 0 ； i ； } } v o i d d e l a y l ms i n t X ／ ／ 延时函数 { i n t i ， j ； fo r i 1 ； i x ； i for j 1 ； j 1 2 0 ； j ； } 2 结论 该文给出了利用光电传感器测量电机转速的方 法 ， 克服了传统测量方法的不足。所设计的光电式 转速表具有测量速度快 、 测量精度高、 灵敏度高的优 点， 不但可应用于一般的机电控制过程中的转速测 量 ， 也可应用于要求高精度的转速测量中。 参考文献 [ 1 ] 梁森 ， 王侃负． 自动检测与转换技术[ M] ． 北京 机械 工业 出版社 ， 2 0 1 1 ． [ 2 ] 王元庆． 新型传感器原理及应用 [ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 3 ] 张福学． 传感器应用及其电路精选[ M] ． 北京 电子工 业出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 4 ] 阮智利， 黄杭美．自动检测与转换技术[ M] ． 北京 机 械 工业 出版社 ， 1 9 9 0 ． [ 5 ] 谢维成， 杨加国． 单片机原理与应用及 C 5 1程序设计 [ M] ． 北京 清华大学出版社， 2 0 0 9 ． [ 6 ] 张义和， 王敏男． 例说 5 1 单片机 [ M] ． 北京 人民邮电 出版社 ， 2 0 0 8 ． [ 7 ] 严天峰． 单片机应用系统设计与仿真调试[ M] ． 北京 北京航空航天大学 出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 8 ] 谭浩强． C程序设计 [ M] ． 2版． 北京 清华大学出版 社 ， 1 9 9 9 ． 上接 第7 3页 [ 3 ] D T B r a n s o n ，D N J o h n s t o n ，D G T i l l e y ．P i e z o e l e c t r i c A c t u a t i o n i n a H i g h B a n d w i d t h V a l v e[ J ] ．T a y l o r F r a n c i s ， 2 0 1 0 3 4 1 7 9 41 8 0 2 ． [ 4 ] 王传礼， 丁凡， 张凯军． 基于超磁致伸缩转换器的流体控 制阀及其技术[ J ] ． 农业机械学报， 2 0 0 3 ， 3 4 5 1 6 4 1 6 7 ． [ 5 ] 张德虎， 朱建公． 芯套双动高速开关阀的设计与液动 力分析[ J ] ． 西南科技大学学报 ， 2 0 0 6 ， 2 1 3 6 5 7 0 ． [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] S EI LL Y A H．Co l e no i d a c t ua t o r sf u r t h e r d e v e l o p me nt i s i n e x t r e m e l y f a s t a c t i n g s o l e n o i d s [ J ] ． S A E P r e p r i n t s ， 1 9 8 1 8 1 0 4 6 2 11 2 ． 周福章， 李力千， 刘志玮． 高速开关阀的设计与研究 [ J ] ． 机械工程学报 ， 1 9 9 8 ， 3 4 5 1 7 ． 石延平 ， 刘 成文 ． 一 种大 流量高 速开 关 阀的研 究 与设 计[ J ] ． 机械工程学报 ， 2 0 0 4， 4 0 4 1 9 51 9 8 ．