俞志勇，李 青，王燕杰，周泽正，王先进

（中国计量学院机电工程学院，杭州 310018）

基于PID的流量调节阀的设计

俞志勇，李 青，王燕杰，周泽正，王先进

（中国计量学院机电工程学院，杭州 310018）

针对流量控制，设计了一种结构简单、控制方便、精度高的基于PID的流量调节阀；流量调节阀主要由手动平衡阀、流量传感器、步进电机和控制器四部分组成，控制器采用PID算法控制步进电机；检测步进电机电流的大小不仅能确定手动平衡阀是否到达了极限调节值，也可以防止过电流损坏电机；实验测试中，用PC机对输出流量值进行设定和对流量调节阀的控制效果进行分析；通过反复试验，证明了输出的流量值能准确快速的跟随设定值的变化而变化；研究表明，基于PID的流量调节阀能实现高精度的流量控制。

流量控制；调节阀；PID；步进电机

0 引言

随着科学技术的发展，对工业生产工艺的控制要求也愈加苛刻。流量、温度、压力和物位一起被称为过程控制的四大参数［1］。对液体流量进行测量和调节是保证安全生产、提高产品质量和提高经济效益的关键。调节阀作为一种常见的控制元件，其作用就是通过调节器发出的控制信号，来改变调节参数，把被调参数控制在工艺所要求的范围内，以实现生产过程的自动化［2］。

调节阀主要分为平衡阀（包括手动平衡阀和自力式平衡阀）、温控阀和电动调节阀3种［3］。手动平衡阀是一次性手动调节的，不能够自动地随系统工况变化而改变阻力系数，控制不方便；……