新型比例方向阀动态特性仿真研究

根据位移-先导流量反馈原理设计出一种新型三位四通比例方向阀,使新阀具有既可闭环控制,又可开环工作的容错控制功能。通过对整阀模型的线性化处理推导出一阶动态数学模型,分析了节流槽面积增益、阀芯面积比和阀口压差对系统转折频率的影响。利用多学科仿真软件SimulationX中的标准元件库和类设计器工具TypeDesigner建立了阀的液压系统模型,分别在时域和频域中对电闭环阀的动态阶跃响应和频率响应特性进行分析,对比仿真了不同阀芯面积比和节流槽面积增益对动特性的影响。研究表明:新的流量反馈型比例方向阀具有较高的闭环响应带宽和能量效率。     

用于自动变速器换挡控制的比例方向阀研究

该文提出一种位移-电反馈直控式电液比例方向阀, 该阀是由单比例电磁铁直接控制的滑阀式方向阀, 通过位移传感器和控制器构成的闭环电反馈控制以满足控制精度要求。基于SimulationX的平台上建立了比例方向阀的一维模型,同时基于PRO/E建立阀的CAD模型。通过在SimulationX中建立的多体动力学模型,将比例方向阀的一维液压模型和三维多体动力学模型进行联合仿真分析研究,得到相关数据,为换挡控制的液压设计提供了参考。     

大流量插装式比例节流阀的特性研究

采用内部机械反馈通道上叠加电闭环通道的控制方法,设计了63通径插装式电液比例节流阀。介绍其结构组成和工作原理。参照初步设定阀的结构和参数,用Pro/E软件建立了三维几何模型。应用Simulation X仿真软件建模与仿真,并进行稳定性和动态响应分析,最终确定了阀的主要结构参数。研究结果表明阀控制流量精度高,动静态性能优良。     

新型矿用比例方向阀动态特性及控制方法分析

适用于液压支架的比例方向阀代替现有的开关型方向阀,是液压支架智能化的重要组成部分。提出了一款适用于液压支架系统的比例方向阀方案,其兼有手动开关控制模式和电液比例控制模式,建立了其数学模型和仿真模型,分析了其动静态特性。研究表明:主阀进液阀芯位移与输入信号占空比呈线性反比例关系;合理设计反馈槽宽度和进液阀芯面积比可以提高阀芯的响应速度;当仅有液压反馈时,进液阀芯位移仍受控于输入信号,避免了因传感器失效对控制系统造成的灾难性事故的发生;通过增加电反馈与原有液压反馈构成双反馈控制的方式,大幅提高了阀的响应速度、线性度、滞环等特性。     

基于AMESim的先导式比例减压阀建模与仿真

在分析先导式比例减压阀结构与工作原理的基础上,利用HCD液压元件库建立了先导式比例减压阀的AMESim仿真模型,设置模型参数,对阀的静态和动态特性进行仿真分析,并讨论了影响先导式比例减压阀动静态特性的主要因素,为比例减压阀的设计、选型及控制提供了理论依据。     

二通插装式电液比例流量阀的仿真分析

为解决原始电液比例节流阀(结构简单但刚性差)负载变化大的执行元件的速度稳定性问题,基于Valvistor型液压插装阀的流量反馈原理,设计了具有较好的动静态特性的插装式流量反馈型电液比例流量阀,用位移传感器检测先导阀的位移,并对该原理的比例流量阀的动静态特性作了仿真分析,验证所提原理的正确性。     

旋转直接驱动式电液压力伺服阀机理及特性分析

提出并设计出一种旋转直接驱动电液压力伺服阀(Rotary direct drive electro-hydraulic pressure control servo valve,RDDPV),该阀通过偏心驱动机构将力矩电机旋转运动转化为功率阀芯的直线运动,进而改变进回油窗口节流面积比,输出相应负载压力;通过电机位置和输出压力的电反馈闭环实现伺服控制。建立RDDPV非线性数学模型,研究了偏心驱动机构参数对伺服阀动静态特性的影响,确定了阀的主要结构参数。根据理论分析结果制作RDDPV样机,并在试验台上测试了基本特性,试验结果与理论结果一致,表明该阀具有较高的动静态性能,可应用于飞机防滑刹车等稳准快性能要求较高的压力伺服控制系统。     

一种新型2D电液比例方向阀的实验研究

阐述了一种新型2D电液比例方向阀的结构和工作原理。对基于该工作原理制成的4台6mm通径2D电液比例方向阀样阀进行实验研究,测试了阀在7MPa系统压力下的空载流量特性。研究结果表明这种2D比例方向阀具有良好的流量特性。     

新型负载口独立控制阀的设计与仿真研究

针对现有负载口独立控制系统中流量控制技术成本高、应用少等问题，设计了一种带阀后压差补偿的负载口独立控制阀。采用二级结构，将A形半桥应用到主阀的先导控制。研究中，根据阀的结构特点对其进行数学建模，通过合理假设推导出电闭环控制时的传递函数并进行理论分析。通过传统计算的方法对该阀进行结构参数设计，基于阀口迁移理论设计了主阀U形节流槽，采用矩形窗口的先导半桥控制，流量低，压力灵敏度也较大。进一步在AMESim平台上建立电闭环阀的仿真模型，对其动静态特性进行仿真研究。     

异形反馈槽对比例节流阀特性的影响

研究了不同反馈槽形状下Valvistor型比例节流阀的流量特性,为实现执行器多级流量控制提供参考。建立了比例节流阀数学模型和多学科联合仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性。在此基础上,分析了不同反馈槽形状和参数对阀动静态特性的影响。结果表明：反馈槽形状不同,比例节流阀流量特性不同;当反馈槽形状为倒梯形时,阀初始流量增益小,有利于执行器平稳启动;当反馈槽形状为双矩形组合时,阀具有良好的微动控制特性;同时,比例节流阀响应速度随反馈槽面积增益的增大而变快,但较大面积增益和较小预开口量会降低阀的稳定性。     

阀口动压力平衡式直动溢流阀的静特性研究

在普通直动式溢流阀研究的基础上,采用溢流阀阀口动压反馈的原理,在普通溢流阀阀芯上增加了反馈腔,将其改进成阀口动压力平衡式直动溢流阀。改进后的溢流阀调压偏差小于10%。对比改进前后两种阀的静态特性,通过MATLAB程序绘制出溢流压力与通流量()关系曲线,通过对比得出研究结论。     

基于C240运动控制器的电液伺服系统控制的研究

针对液压电磁比例方向阀存在死区的特性影响控制稳定性和动态性,对比例方向阀的特性进行了实验测定,得到了比例方向阀较准确的特性曲线。根据实验曲线对测试结果进行了分析,提出了一种利用实测的阀的特性曲线作为控制补偿曲线,并基于某公司运动控制器C240的电液比例方向控制的调节方法。实验表明,采用该方法实现的闭环液压轴位置控制,工作可靠,具有较快的稳定速度和较高的控制精度。     

先导式电液比例方向阀结构改进设计

介绍一种改进型的电液比例方向阀.该阀简化了先导部件的结构,提高了阀的频响特性,其幅频宽可达12-15HZ.文中给出了其结构特点、工作原理和流量控制特性曲线.     

矿用装备电液比例方向阀的设计改进

电液比例方向阀是矿用装备液压系统的重要组成元件,用于精确控制设备执行机构的运动速度和方向。论文介绍了现使用比例方向阀的工作原理及特点,并在此基础上提出改进,改进设计的比例方向阀运用位移-先导流量反馈原理,改进后阀具有结构简单,能量损失小,加工难度低的特点。     

插装式比例节流阀动态响应的影响因素

插装式比例节流阀系统中叠加了位移反馈环节构成电闭环控制,介绍插装阀的结构及其工作原理,并应用仿真软件Simulation X建立插装比例节流阀仿真模型。通过仿真模型分析了主阀芯面积增益、主阀控制腔体积、先导阀弹簧压力等重要的结构参数对比例节流阀动态响应的影响,从而优化节流阀结构参数,使比例节流阀具有主阀开关响应速度快、超调量小、稳态误差小等良好的动态响应特性。     

位移-力反馈式电比例轴向柱塞泵流量控制特性研究

针对电比例泵控问题,基于位移-弹簧-力反馈变量控制原理,给出了一种新型电比例轴向柱塞泵的结构,并说明其变量工作原理,该泵主要功能为电比例流量控制;建立了位移-弹簧-力反馈变量机构的数学模型;利用MATLAB/Simulink仿真该泵的电流-流量控制动态特性曲线。对样机进行了试验,电流-流量控制动态特性试验曲线与仿真曲线相符合,电流-流量控制静态特性曲线符合ISO标准。     

4通径2D数字伺服阀的仿真及特性分析

介绍了4通径2D数字伺服阀的结构原理和工作原理,建立了阀的数学模型,对数字伺服阀的静态、动态进行了仿真研究。     

气压比例方向阀非线性特性的校正

气压比例方向阀由于其非常高的响应频带，因此在气压伺服系统上具有重要应用。但由于气压比例方向阀采用正遮盖阀口时，在零位附近存在死区，造成此时阀的流量增益、压力增益都非常小，这个特性对于高性能的气压系统定位和轨迹跟踪控制有重要影响。文章通过实验研究比例方向阀的流量特性和压力特性，利用工作点线性化描述阀的特性。采用逆函数法补偿比例方向阀在零位时的非线性特性。对气压系统三阶传递函数模型进行了仿真。仿真和实验结果表明了逆函数补偿法的有效性。     

伺服阀用压电型驱动器研究

研制了一种压电驱动的电-机械转换器,用于构造电液伺服阀;介绍了电-机械转换器的工作原理;优选了结构型式及尺寸,并对其动静态特性进行了测试。测试结果表明,所设计的电-机械转换器有较好的静态特性及动态特性。在开环方式反向控制算法下,静态特性中的非线性度小于1.6%,在电压范围为0~70V内的滞环小于2.3%,动态响应频宽达1.0kHz以上。由此可见,所设计的电—机械转换器有望替代现有的电磁力矩马达。     

插装式2D电液比例流量阀的特性研究

电液控制元件的插装化是目前移动式液压控制系统的主流发展趋势。现有的2D比例阀面向传统工业液压领域,其受到液压桥路以及压扭联轴节结构限制,无法实现插装化。提出一种新型插装式2D电液比例流量阀的结构原理,在电-机械转换器与半桥式2D阀本体之间引入双向滚子联轴节,以此实现力传递、阀芯位置反馈和阀芯直线-旋转运动的转换功能。基于线性理论推导了阀的特性方程,并利用Nyquist判据判定了阀的工作稳定性;为实现优化设计,建立基于AMESim、ADAMS和Matlab/Simulink平台的联合仿真模型,研究诸关键结构参数对动态特性的影响。最后设计并制造了样机,搭建了滚子联轴节和插装式2D阀的试验台架,研究联轴节的静动态特性及阀样机的空载流量特性、负载流量特性、泄漏特性以及频响和阶跃特性等。试验结果表明样机具有良好的工作性能。当预载荷为40 N时,联轴节的最大输出扭矩为2.3 N·m,输出角位移为0.42°,滞环为5.25%,响应时间为32.5 ms;当供油压力为12 MPa时,阀样机的空载流量为61.5 L/min,滞环为6.32%,阶跃时间为68.5 ms,幅频频宽为19.7 Hz,相频频宽为22.1 Hz。研究表明,插装式2D阀具有较好的静动态特性,是移动式电液控制系统流量控制阀的一种较理想解决方案。