三类伺服阀控制电液伺服加载系统的分析

以三类伺服阀控制马达的电液伺服加载系统为对象，分别建立了三类阀控制马达伺服加载系统的数学模型并进行了频率特性分析，通过对系统进行的动态仿真分析，得出了不同伺服阀对电液伺服加载系统的影响特性。     

分流阀控双射流管电液伺服阀研究

针对力反馈射流管电液伺服阀前置级的缺陷,基于劈尖分流原理提出一种新型分流阀控双射流管电液伺服阀.设计以双锥阀芯、分流劈环、双射流管及直杆型反馈弹簧杆等为核心元件的伺服阀结构.确定新结构伺服阀前置级及主阀液流控制的两级控制方案,给出新结构伺服阀前置级力马达磁路、控制阀芯级件及主阀芯组件的数学模型.结果表明:新结构伺服阀输...     

伺服阀控液压马达系统的参数模型辨识

在对液压控制系统进行建模过程中,由于液压伺服系统普遍存在非线性,使用传统的机理建模方法就难以建立准确的数学模型,也就不能准确地反应系统实际情况.而过程的输入输出数据一般都是可以测量的,且过程的动态特性必然表现在实验结果数据之中,因此可通过系统辨识的方法,利用这些数据建立对象的数学模型.本文作者确定出模型的结构,然后利用最小二乘法辨识出了阀控马达系统参数模型,仿真证明此模型是比较精确的.     

电液伺服阀测试系统精度分析

本文从静态特性测试和软件两个方面分析了电液伺服阀测试系统的精度,得出了系统精度满足实用要求的结论。     

钢坯修磨机电液伺服加载系统跟随特性的研究

对国产MG－H型钢坯修磨机电液伺服加载系统建立了动态加载力的数学模型，并提出采用动态刚度来评价加载系统的跟随特性。通过仿真分析了加载机构自重、库仑摩擦力及非对称液压缸附加流量对动态刚度的影响，最后提出了改善加载系统跟随特性的措施。     

电液比例对称阀控非对称液压缸的模型研究

针对阀控液压缸的建模,分析现有研究成果的特点。现有建模过程中需要线性化近似,同时负载压力、负载流量的定义多样化,虽然最终可以建立统一的传递函数,但传递函数的系数不确定性因素较大,这将直接影响高精度的应用。从工程角度出发,重新定义负载压力、负载流量的概念,推导出对称阀控非对称液压缸两个方向的传递函数,并对其进行进一步的分析,为电液比例对称阀控非对称液压缸系统的高精度应用提供了参考。     

基于直动式数字阀的电液静力加载系统研究

结构静力试验是研究复杂工程构件静特性的重要手段,是鉴定产品结构的设计静强度的主要方法。电液伺服静力加载系统是进行静力试验的关键设备。设计一种基于直动式数字阀的电液力伺服加载系统,采用了直动式数字伺服阀与经典PID控制相结合,提高了系统的加载精度与动态响应速度,取得了比较好的实验效果。     

力反馈式电液伺服阀的参数优化

在力反馈式伺服阀初步设计之后,伺服阀的各个参数往往不是最佳的,在此基础上利用多目标优化的设计方法,应用MATLAB软件的优化工具箱进行编程优化,选取对力反馈式电液伺服阀动态性能影响较大的8个基本参数进行优化,在保证伺服阀稳定的前提下增加伺服阀的频宽,即提高伺服阀的快速性.笔者以国产的QDY电液伺服阀为例进行参数优化,优化后电液伺服阀的快速性和稳定性都得到了不同程度的提高,并利用仿真结果验证了优化设计的有效性.     

电液伺服马达驱动系统的奇异摄动控制仿真研究

为了提高电液伺服驱动系统控制精度,设计了奇异摄动控制方法,并对液压驱动系统输出结果进行仿真验证。建立电液伺服驱动系统,给出电液伺服阀原理图,并介绍电液伺服阀工作原理。创建电液伺服阀节流孔的非线性数学模型,推导出液压驱动方程式,通过最小二乘法对运动参数进行估计。利用反馈线性化技术和奇异摄动理论解决了非线性和不确定性问题。采用MATLAB软件对电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪结果进行仿真,与传统PID控制结果进行对比。结果显示：采用传统PID控制系统,电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪误差较大;采用奇异摄动控制系统,电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪误差较小,控制系统反应速度较快,可以提高电液伺服驱动系统控制精度。     

喷嘴挡板式电液伺服阀的应用及仿真

介绍了典型电液伺服阀的工作原理,基于HyPneu电液仿真软件对喷嘴挡板式电液伺服阀模型进行仿真,为工程应用喷嘴挡板式电液伺服阀提供了理论及仿真依据.     

射流管电液伺服阀特性分析

针对基于经验和数学推导得出的射流管式电液伺服阀各部分数学关系,得到的动态特性不够精确的问题,分别对射流管电液伺服阀的衔铁反馈组件刚度、力矩马达的电磁力矩以及射流管接收器的流场,运用有限元分析工具得出了具有物理意义的数据,运用MATLAB拟合得到它们之间的数学关系。将上述拟合得到的数学关系用Simulink进行多物理场联合仿真,进而得到阀整体的输入输出关系、频率响应和阶跃响应规律,可以比较准确地反映阀实际的工作状态,仿真结果与实际工作过程相吻合,同时在有限元分析过程中考虑了材料和关键设计尺寸的影响,从而为射流管式电液伺服阀整体设计提供了新的思路。     

阀控液压缸统一流量方程的分析研究

从阀控对称液压缸、非对称液压缸的统一特性出发,对负载压力与负载流量进行了重新定义,并对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸,对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式,推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程,不仅兼顾了液压系统实际工作规律和阀控缸系统的统一性,而且为阀控缸系统的其它特性进一步分析提供了理论基础,并得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论。     

电液比例伺服控制容积调速系统仿真研究

分析电液比例伺服阀的特点及电液比例伺服阀控变量泵容积调速的原理。利用AMESim软件,建立比例伺服阀控变量泵容积调速系统的仿真模型。利用该模型对系统的性能进行仿真研究,结果表明:该调速系统具有很好的速度跟踪特性、较小的速度超调量、较高的速度控制精度以及较好的系统工作稳定性。     

直驱式伺服阀用四余度线性力马达磁力特性研究

为明确某直驱式伺服阀用四余度线性力马达的磁力特性,在采用解析法建立线性力马达磁路模型的基础上,基于Maxwell对其在静磁场下的磁路分布、衔铁受力、正常/故障下的衔铁位移-力特性进行分析。正常/故障下衔铁位移-力特性的对比表明：正常工作时两种结构具有一致的静态特性,故障模式下径向布局结构各线圈故障对力马达静态特性的影响相同,而轴向布局结构对力马达静态特性的影响则与故障线圈的位置有关。此外还对其在瞬态场下的频率特性和线圈间的感生电动势进行分析,结果表明：轴向布局结构比径向布局结构的四余度线性力马达幅频特性更高。对四余度线性力马达的磁力特性进行了详细分析,为其进一步的设计改进提供了参考。     

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。     

一种伺服电机驱动的比例换向阀结构设计与特性分析

针对传统的电动伺服比例换向阀存在结构复杂、动态特性差的不足,提出一种伺服电机驱动的大流量比例换向阀,采用定差减压阀进行压力补偿,直流电机作为动力元件,通过丝杠螺母机构连接阀芯轴,以此控制主阀芯的位置。设计双闭环控制系统提高阀芯控制精度。运用动力学原理建立比例换向阀数学模型,对比例换向阀稳态性能进行理论分析,研究其动态性能。进一步利用MATLAB/Simulink软件搭建了比例换向阀控制系统仿真模型,并进行了稳态与瞬态特性仿真。结果表明：比例换向阀阶跃响应速度达到36 ms,验证了所提出的比例换向阀具有较好的响应速度和稳定性;通过瞬态特性仿真得到比例换向阀的阀口流量随电机转角的变化曲线,获得电机转角和阀口流量特性控制函数;验证了采用定差减压阀方案可以在负载变化时进行较为理想的压力补偿,比例换向阀的控制精度达到98%。     

磁流变阀控液压缸系统性能分析

磁流变液作为智能流体,在磁场的作用下可在毫秒时间内实现从液体到固体之间的转换,且这种转换是可逆的,而磁场的大小又可通过电流的大小来控制,具有可控性。利用磁流变液这种特性,设计了一种由4个磁流变阀代替传统液压阀组成的磁流变阀控液压缸系统,这种结构类似于惠斯通电桥,通过介绍其结构特点和工作原理,分析系统工作效率及执行器效率,推导出磁流变阀组的工作效率,建立该结构的数学模型,并通过仿真对其进行理论分析。仿真结果表明磁流变阀控液压缸系统性能与无名义参数δ和有关;当通过磁流变阀的电流增大时,无名义阻尼间隙厚度δ增大,系统驱动力F增大,效率也增大;而当黏度比越小,系统性能越好,效率越高。