大流量高響應(yīng)電液比例閥的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著大型機(jī)電裝備自動(dòng)化程度的提高，工程領(lǐng)域?qū)Υ罅髁侩娨核欧壤y提出了快速性與高精度的新要求。本課題源自新世紀(jì)人才基金資助項(xiàng)目“大流量伺服比例閥的研究”，以一種可靠、價(jià)廉、控制精度高、響應(yīng)快的新穎的大流量比例閥為研究對(duì)象。論文在分析了常用的先導(dǎo)級(jí)控制方案的基礎(chǔ)上，提出了一種以高速開關(guān)電磁閥作為先導(dǎo)級(jí)，通過位置反饋控制的二級(jí)閥放大，與位置反饋型控制的主級(jí)組成三級(jí)控制的大流量比例閥的技術(shù)方案。并對(duì)該類大流量比例閥的設(shè)計(jì)及控制方法進(jìn)行了深入的

2、研究與探討。
　　 各章內(nèi)容分述如下：
　　 第一章緒論，綜述了當(dāng)前國內(nèi)外電液伺服閥以及高速開關(guān)閥技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；分析了以高速開關(guān)電磁閥作為比例閥先導(dǎo)級(jí)的技術(shù)可行性。在此基礎(chǔ)上，提出了本論文的主要研究內(nèi)容和技術(shù)方案。
　　 第二章，結(jié)合以高速開關(guān)電磁閥作為先導(dǎo)級(jí)的特殊應(yīng)用，分析論證了幾種大流量、高響應(yīng)主級(jí)閥的技術(shù)特點(diǎn)，選取了位置反饋型和流量反饋型控制的兩種主級(jí)結(jié)構(gòu)方案。研究并提出了該閥的關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；通過C

3、FD分析得到了大流量狀態(tài)下主閥口液動(dòng)力的分布狀態(tài)，并推導(dǎo)出適用于閥口大流量工況的液動(dòng)力計(jì)算公式。
　　 第三章，從HSV系列高速開關(guān)電磁閥的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)機(jī)理入手，通過理論分析和仿真研究，提出采用預(yù)充開啟電流以及反接卸荷式卸載電路，實(shí)現(xiàn)了高速開關(guān)閥快速啟動(dòng)與關(guān)閉的控制效果。從單閥的角度提高了可控流量脈沖寬度和相應(yīng)的開關(guān)頻率。
　　 第四章，探討了采用高速開關(guān)閥多閥陣列結(jié)構(gòu)，提高脈沖可控流量分辨率，減小控制非線性；并研究了在大

4、偏差時(shí)采用時(shí)間最優(yōu)BANG-BANG控制，小偏差時(shí)采用差動(dòng)流量定位控制，實(shí)現(xiàn)了以高速開關(guān)閥陣列應(yīng)用于對(duì)二級(jí)閥芯位置精確的比例控制，減小其開啟和關(guān)閉延遲帶來的影響，使二級(jí)閥能滿足三級(jí)閥對(duì)其動(dòng)態(tài)性能與控制精度的要求．
　　 第五章，基于AMESim與MatLab軟件平臺(tái)，對(duì)三級(jí)結(jié)構(gòu)閥進(jìn)行仿真研究，仿真結(jié)果表明，在高速開關(guān)閥響應(yīng)速度滿足主閥響應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)前提下，通過差動(dòng)流量法可以滿足高速開關(guān)模式的主閥控制的精度要求。
　　 第