现有的压力控制器大都是用于传感器的校准,被控对象容积小,所以气路管径小,调节时间长,导致对大容积调节时出现超时错误,并且由于电磁阀的高频,长时间动作,使用寿命短。针对这一情况,本文研究了如何在避免过压,尽量延长电磁阀寿命的前提下对较大容积容器的压力进行控制的问题。全文分为理论分析、硬件设计和软件设计三个部分。首先对气体的可压缩性,喷管的等熵出流以及容器的充放气特性做了数学理论分析,建立了容器充放气的数学模型,推算得出开环状态下初始容器压力、容器容积和充放气有效截面积之比、实时压力三者之间的关系,并通过具体的实验验证了充放气过程中的压力-时间关系,对理论推算结果和实际充放气实验数据的偏差做了分析。论文介绍了一种新颖的工业控制软件-组态软件,并利用工业组态软件对系统中的关键性执行元件-电磁阀的性能进行测试,对气动阀门的工作原理进行了探讨。系统采用了合适的元器件,设计并搭建了控制气路以及电磁阀的驱动电路。在对容器充气过程中需要尽量避免过压现象的出现,鉴于PID算法的稳定可靠方便等特点,所以采用了增量式PID算法对容器的充气过程进行控制,同时为了减小气动阀门的磨损,延长阀门寿命,采用了PWM控制对系统进行微调。借助VC++面向对象高级编程语言实现了对容器充气的控制策略。本文最后通过具体实验给出了容器压力控制的效果图,实现了在避免过压,尽量延长气动阀门寿命的情况下快速高精度获得设定压力的要求。