脉宽调制式数字阀系统的研究

本文介绍了脉宽调制式高速开关型效字阀的新结构和新的控制方案。针对高速开关阀对切换时间的要求,本文采用双电平控制方法,缩短了数字阀的切换时间.文中对比了单电平与双电平驱动的试验结果,并进行了分析。另外,介绍了机电液一体化的结构方案。     

材料试验机电液数字伺服同步举升系统研究

材料试验机电液数字伺服同步举升系统由单出杆液压缸、2D数字伺服阀、位移传感器及数字控制器等组成,数字控制器不仅实现2D数字伺服阀的实时控制,同时也接收位移传感器反馈信号,实现阀控缸的电液数字伺服控制。建立2D阀控单出杆缸系统的数学模型,对2D阀控单出杆缸的稳定性分析和响应特性进行仿真分析。设计并制作了一体化2D数字阀和单出杆缸位置闭环控制控制器,实现了电液数字伺服控制及双缸同步控制。实验结果表明,由于反馈信号的接口电路采用了标准化设计,因此该控制器可以适用于其他物理量控制,如压力控制等。     

一个高速开关阀控液压系统的模糊控制研究

本文设计了一个采用高速开关阀控制的液压缸位置控制系统，该系统便于和微机接口实现数字控制。本系统运用PWM技术和模糊控制技术，实现了系统的精确控制。仿真结果表明，该控制器具有快速响应性和好的稳定性。同时也表明了采用模糊控制方法可以有效的解决一类非线性系统的控制。     

基于高速开关阀的液压马达调速系统研究

介绍了一种由高速开关阀控插装阀对负载流量进行调节的液压马达调速系统,从电子系统与液压系统数学模型相似性原理的角度,建立了液压马达调速系统的数学模型,说明了其调速原理,分析了其调速性能的影响因素,并提出了各液压元件参数合理匹配的方法。最后,通过对马达调速系统的设计与仿真分析,验证了参数匹配的合理性及各参数的不同选择对调速性能的影响,结果表明:调速系统响应快,调速范围宽,但低占空比下的节流损失较大,应尽量保证其在高占空比条件下工作。     

2D数字伺服阀的频率特性研究

介绍2D数字伺服阀的工作原理,提出了步进电机连续跟踪算法的控制方法,在步进控制中引入脉宽调制控制技术使得步进电机输出角位移连续可控,建立动态模型,最后对数字阀频率响应进行实验研究.实验结果表明:2D数字伺服阀具有良好的静态和动态特性,响应速度较快,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,幅值为-3dB,对应的频宽约为100Hz.     

基于高速开关阀的液压AGC系统的控制算法研究

研究高速开关阀用于液压AGC系统的控制算法,使其代替伺服阀实现液压AGC的数字化控制。基于补偿滞后时间PWM控制与Bang-Bang控制相结合的思想提出三步消零算法,即对于所有的位移调节量,高速开关阀最多只需3次切换,同时消除其零位死区,实现其对位置的快速精确控制。高速开关阀的3次切换体现为6种情况,通过AMESim建立缸体压下仿真模型,并对6种情况的位移响应曲线和速度响应曲线进行仿真分析。理论与仿真分析表明:当初始调节量大于16μm时,运用该算法能够实现液压AGC系统的数字化控制,缸体在上抬和压下时其误差可分别控制在-12~12μm和-4~4μm内。     

以高速开关阀为先导阀的锥阀性能研究

通过分析以高速开关阀为先导阀的锥阀控制腔压力动态响应过程,以及高速开关阀控制锥阀的流量特性,得出了如下结论:锥阀控制腔压力响应过程受阀芯阻尼孔直径及控制腔体积的影响,其中阻尼孔直径对控制腔压力响应速度影响不大,但是稳定后的控制腔压力则随阻尼孔直径变大而变大;控制腔体积越大,其压力响应速度则越慢;当高速开关阀的调制率在一合适范围内变化时,高速开关阀作为先导阀能实现对锥阀较大流量的线性比例控制.     

高速开关阀控液压马达系统性能对比研究

采用一款高响应电液伺服阀并使其处于阀口开、关两种极限工况下工作的高速开关控制方式,构建一种阀控液压马达系统,实现对液压马达输出转速及扭矩的控制,以探究液压马达高速开关控制方法的基本特性。完成该高速开关阀控液压马达系统的设计及AMESim仿真模型的搭建。利用PWM信号控制高响应电液伺服阀实现对液压马达的高速开关控制,并通过仿真获得转速等参数随占空比和频率的变化规律。开发基于高响应电液伺服阀的高速开关阀控液压马达系统实验样机,进行实验与仿真结果的对比研究。结果表明：实验与仿真结果较为一致,液压马达转速随着占空比的增大而增大,随着外负载的增大逐渐降低;而仿真结果中负载的增加会轻微加快液压马达转速的稳定时间的结论,在实验中无法得到印证。     

电液数字伺服双缸同步控制系统

大型机械臂等液压执行元件在驱动过程中由于力平衡和结构等方面的原因,对同步控制的精度和响应速度要求较高.为消除磁滞、饱和等非线性因素的影响,采用一种新型的电液数字伺服阀构成位置同步闭环系统,该阀具有结构简单、抗污染能力强、可实现计算机直接控制等优点.对系统进行了数学建模和理论仿真,并得到实验结果.表明该同步系统具有响应速度快,控制精度高的优点,其同步误差控制在0.05mm以内.     

锥阀式数字比例溢流阀特性的试验研究

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性。搭建数字比例溢流阀试验平台,开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究。试验结果表明:当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时,既能保证一定的有效占空比范围,又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时,锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小,滞环现象不明显,能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大,但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10%~60%范围内近似线性变化,比滑阀式结构调压性能好。     

基于高速开关阀控制的液压冲击铲研究

通过对目前液压冲击器的分析，提出了一种高速开关阀控制液压冲击铲的设计，对其结构组成、工作过程和控制特点等加以叙述。由于它可以把各调节变量作为整体加以调整，这样就使得各方面的协调性更强。     

数字阀在电控液压动力转向系统中的应用研究

电控液压动力转向(ECHPS)系统可解决大中型汽车转向轻便性和灵敏性的矛盾,使驾驶员在汽车高速行驶时获得较强的路感.本文通过研究ECHPS系统的转向特性及工作原理,提出将数字阀应用到该系统中,并由电控系统根据车速传感器提供的信号,经处理后输出PWM的占空比来控制数字阀,以达到控制反力室压力的目的,使驾驶员在不同车速下获得不同的助力特性.     

轧机液压压下AGC系统伺服阀的选择

介绍了轧机液压压下AGC控制系统及其特点,根据AGC系统性能参数确定了液压压下缸的参数,并选定轧机液压压下AGC控制系统伺服阀的型号.     

电磁高速开关阀的设计方案研究

高速开关元件种类繁多、用途各异、正确选择设计方案是提高其性能水平的重要保证。本文用相似理论分析了阀值尺寸大小、驱动方式及工作时制与开关元件快速性之间的关系。电磁高速开关元件的开关时间与尺寸成正比,大通径的高速开关阀宜采用多级（两级或三级）的结构,设计电磁－机械转换器时,采用双隐开关电磁铁（力马达）其温升比长时制的电磁机械转换器的温升减少,工作效率明显提高。     

双坐标电液数字位置的普通开关阀控制系统的研制

介绍了四轴双坐标自动控制生产设备的研制过程,该设备的工作机构采用两个单活塞杆双作用缸机构驱动,由普通开关阀（即定值液压阀）组成的往复等速液压回路控制,并由转角编码器将角位移脉冲信号反馈给计算机,实现了双坐标电液数字位置控制。该控制系统工作稳定可靠、控制准确,并已成功用下生产。     

旋阀参数对同步系统动态特性的影响研究

本文根据旋阀式同步系统的工作原理，建立系统的状态方程，求解系统动态响应，分析旋阀窗口结构参数对系统动态特性的影响。     

高速开关阀自动调平系统的研究

本文提出了一种新型的高速开关阀自动调平系统，数字仿真和实验结果证明：与常规的普通电磁换向阀自动调平系统相比，该系统具有响应快速、定位精确等优点，在工程机械中具有广阔的应用前景。     

集成式数字阀控气缸位置伺服控制研究

气缸在任意中间位置定位的控制是既有广泛实际需求,又有很大技术难度的一个难题。采用气动伺服阀、高速开关阀等控制方式虽然可以实现较高精度的气缸定位,但伴随而来的是成本显著增加或运行速率的降低。为此,研究采用一种集成式数字阀用于气缸的位置控制,以期在低成本的前提下,能高速率地实现较高精度的气缸位置控制。首先通过理论分析和数值仿真设计了一种结构紧凑的集成式数字阀,该阀可以高效地控制输出流量,进而在高速大流量和低速小流量的控制需求上切换。在此基础上,研究了基于这种集成式数字阀的位置控制策略。试验结果表明:采用PID+模糊混合控制策略时,系统在目标点附近保持稳定,重复定位精度可达0.3 mm,响应时间小于1.2 s,具有良好的应用前景。     

载波频率对高速开关阀系统影响的实验研究

载波频率对高速开关阀系统的输出纹波有极大的影响,本文从实验的角度证明了这一点。采用气液符合可以有效地减小液压系统输出纹波。     

数字阀的优化设计研究

本文简要介绍了数字阀的特点及其发展前景，分析了影响数字阀的性能参数．利用遗传算法(GA)的优良特性，结合直接搜索方法的快速性，构造出基于GA的电磁数字阀多目标混合优化设计数字模型，应用该优化策略对影响数字阀性能的诸多参数进行优化。