直動式力馬達(dá)閥(FMV)靜動態(tài)性能關(guān)鍵參數(shù)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著液壓技術(shù)的快速發(fā)展，電液伺服系統(tǒng)因具有控制精度高、響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用到了各個(gè)領(lǐng)域。電液伺服閥通過控制電液伺服系統(tǒng)中液體的流量、流向及壓力，以使得執(zhí)行元件獲得所需的運(yùn)動速度、運(yùn)動方向及推力等。三菱日立直動式力馬達(dá)閥（簡稱FMV）作為典型的一種直動式電液伺服閥，被廣泛應(yīng)用到軋機(jī)厚度自動控制系統(tǒng)中。本文在精密儀器檢測FMV產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上，通過MATLAB、AMESIM等數(shù)值分析軟件，建立FMV的靜動態(tài)數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)值分析

2、的方法研究了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對FMV靜動態(tài)性能的影響，搭建了用于測試FMV靜動態(tài)測試系統(tǒng)并通過實(shí)驗(yàn)來表征數(shù)值分析的正確性。
　　首先，本文系統(tǒng)地研究了FMV的結(jié)構(gòu)特征及其工作原理，分析了影響FMV穩(wěn)態(tài)液動力的主要因素，通過MATLAB數(shù)值分析軟件，運(yùn)用數(shù)值分析方法研究了FMV開口周長對穩(wěn)態(tài)液動力的影響。
　　然后，分析了常見的兩種直動式電液伺服閥磁路（即永磁動鐵式力馬達(dá)磁路、永磁動圈式力馬達(dá)磁路），著重研究了永磁動圈式力馬達(dá)閥的

3、磁路特征，利用安培力公式，推導(dǎo)出FMV力馬達(dá)所產(chǎn)生的電磁力。基于FMV的結(jié)構(gòu)特征及工作原理，利用自動控制原理、流體動力學(xué)原理及牛頓第二定律建立FMV驅(qū)動電流與閥芯位移的數(shù)學(xué)模型及FMV驅(qū)動電流與流量的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出FMV驅(qū)動電流與閥芯位移的傳遞函數(shù)及FMV驅(qū)動電流與流量的傳遞函數(shù)。
　　其次，運(yùn)用上面所推導(dǎo)出的FMV驅(qū)動電流與閥芯位移的數(shù)學(xué)模型及傳遞函數(shù)，利用MATLAB、AMESIM數(shù)值分析軟件建立FMV的數(shù)學(xué)模型，研究徑向間

4、隙、零偏、綜合阻尼系數(shù)K1、綜合剛度K2、力馬達(dá)電流系數(shù)K3等不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對FMV靜動態(tài)性能的影響，從而尋找出FMV的結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)解。
　　最后，依據(jù)FMV的結(jié)構(gòu)特性及工作原理，設(shè)計(jì)、搭建用于檢測FMV靜動態(tài)性能測試系統(tǒng)。通過所搭建的測試系統(tǒng)，測試了FMV的靜動態(tài)性能曲線，通過所測試出的數(shù)據(jù)來說明數(shù)值分析的準(zhǔn)確性。
　　本文針對FMV進(jìn)行了系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究，通過數(shù)值分析軟件分析了影響FMV靜動態(tài)性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過實(shí)