具有压差反馈的电液伺服阀死区补偿策略及控制特性仿真

针对无阀芯位移电液伺服阀死区引起的流量非线性问题,在分析电液伺服阀死区模型的基础上,设计得到了一种具有压差反馈的电液伺服阀死区补偿模型,实现了无需通过位移反馈便能达到对死区的补偿作用.模拟补偿电压信号增加到电液伺服阀的控制系统中,并通过设置比例流量阀在不同变化阶段的"电压-流量"斜率来达到快速补偿比例流量阀流量的作用....     

基于最小二乘法的比例阀建模和参数辨识

采用有效通流面积参数描述比例阀阀口流量与阀口压降之间的关系并建立其模型.基于FESTO液压实验平台搭建液压回路,根据采集的实验数据,采用最小二乘法辨识模型参数,得到比例阀的有效通流面积和控制信号的二阶传递函数.实验结果证明了该方法的正确性和可行性.     

基于LabView的电液比例阀控缸系统分析

阐述了电液比例阀控缸计算机测控系统的工作原理和组成,在LabView 软件平台上完成了比例阀死区特性测试、阀控缸位置控制系统的时域响应分析及频域响应分析,得到了系统的近似理论模型.     

扇形段辊缝调节装置比例方向阀死区补偿技术研究

针对扇形段用比例阀的死区特性,提出了一种对比例阀的死区进行补偿的控制方法,充分利用了比例阀死区的系统刚性特点对扇形段位置保持的有利作用,同时还消除了比例阀死区对系统快速性及稳定性的影响.通过系统仿真研究,证明该控制方法用于扇形段辊缝调整比例阀死区补偿的正确性和有效性,该补偿方法具有较高的工程应用价值.     

射流管伺服比例阀

对伺服阀与比例阀的结构、性能、抗污染能力及价格等特点进行了比较.介绍了某研究所研制的射流管伺服比例阀.其采用了前置独立式直杆型射流放大器、外接式滤油器及过滤模块等新技术,进一步提高了整阀的抗污染性能并降低了生产成本.安装接口按ISO4401的有关标准设计,可方便地替代国外同类型的伺服阀、伺服比例阀及比例阀;该阀的控制性能及精度完全等同于伺服阀,但对油液的要求等同于比例阀,成本只为国外同类伺服比例阀的1/3-2/3,可广泛运用于航空航天及各类工业控制场合.     

伺服比例阀驱动的试验机力控制系统研究

电液伺服系统具有精度高,响应快,功率大的优点,被广泛应用于材料试验机上.但伺服阀的性能受到液压油污染等影响甚大,且价格昂贵.近年来,由于比例阀性能的不断改良,伺服比例阀在各方面的性能已与伺服阀相近.本文作者以伺服比例阀作为材料试验机力控制电液系统的核心元件,在以弹簧作为负载力的情况下对材料试验机进行了试验研究.试验结果表明:该伺服比例阀的性能已与伺服阀相近,可替代电液伺服阀满足材料试验机闭环控制要求.     

负流量控制机构伺服阀参数对变量泵的动态特性影响研究

对变量泵的负流量控制机构伺服阀的阀口过流面积进行了解析,并运用SIMULINK对变量泵负流量控制进行数学建模与仿真,分析了阀口的尺寸参数对变量泵动态特性的影响,为伺服阀阀口的设计提供有价值的参考。     

基于液动力的水压阀阀口设计及试验研究

水压电液比例方向阀是智能化液压支架的核心控制元件,非线性的阀口液动力是影响比例阀性能的关键因素。非全周开口的"锥滑阀"是水压比例阀常采用的结构形式,"锥滑阀"有先节流后密封与先密封后节流两种结构形式。分别建立了两种结构的三维流道模型并进行了网格划分,通过网格无关性验证选取了合适的网格密度。利用CFD仿真方法得到不同阀口开度、不同阀口压差下阀芯所受液动力变化曲线,结果表明:两种"锥滑阀"结构阀口液动力变化趋势相同,先密封后节流结构的阀口液动力要明显小于同等工况下先节流后密封结构的液动力。最后搭建了液动力验证试验系统,通过测量阀口流量和阀口压差间接验证了CFD仿真分析的正确性。     

第五章 电液伺服阀(续)

本讲介绍伺服阀的结构和性能及使用寿命的关系。或者说是决定电液伺服静态特性(精度)的伺服阀的零漂及对零漂采取的措施等。关于伺服阀的结构,为了不使内容涉及的面太广,将围绕伺服阀中典型的两级伺服阀,并以采用喷咀—挡板机构为例进行叙述。一、伺服阀的结构1.伺服阀的基本组成如前章所述,伺服阀将输入电流转换为液压前置放大器中喷咀—挡板机构的挡板位移。从而产生喷咀背压差以驱动主滑阀。即是说,采用喷咀—挡板的两级伺服阀,可大体分为:将输入电流转换为挡板位移的电磁回路(力矩马达);因挡板位移而使喷咀产生背压差的喷咀—挡板机构以及控制高压液流的主滑阀三个部分。     

基于模糊PID控制的电液比例阀控缸系统泄漏补偿研究

为解决电液比例阀控缸系统存在的系统死区非线性因素、液压缸泄漏的问题，搭建了基于AMESim和Simulink联合仿真的电液比例阀控缸系统模型，对是否考虑泄漏的阀控缸系统影响其动态特性的主要因素进行联合仿真分析；针对阀控缸系统存在的问题设计了模糊PID控制器，得到液压缸活塞位移与泄漏量之间的关系以及对系统性能的影响规律，与传统PID控制器进行仿真实验对比。结果表明：模糊PID控制器在解决系统非线性影响因素、液压缸泄漏等问题中具有良好的效果，控制响应速度更理想，且系统无超调、无振荡、鲁棒性强。     

电液比例方向阀死区的智能补偿

本文提出了电液比例方向阀死区的一种智能补偿方法，利用该方法有可能使比例方向阀用于伺服控制，文中给出的实验结果对此进行了有效的验证。     

低压透平电液调节系统的建模及仿真研究

以某种低压透平电液调节系统为例,分析其多级放大结构的耦合特点,以及应用伺服随动反馈控制先导级滑阀阀口和主滑阀阀口开度变化的机制,建立该系统的数学模型,并采用MATLAB/Simulink对其进行仿真。搭建低压透平电液调节系统试验台,试验结果表明:利用该模型获得的试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了该数学模型的正确性和可行性;适当减小主阀芯弹簧刚度以及油缸有效面积,可在不影响稳态输出精度条件下,明显提升低压大流量系统的动态响应速度;减小先导阀弹簧刚度,可在响应速度不变的条件下,减小对控制油压的响应时间,使静态输出特性曲线零位死区减小;给出了能提高系统动态响应速度的优化参数取值。研究成果可为低压大流量伺服控制系统的设计及优化提供参考。     

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%。     

集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析

设计一种采用机液伺服阀控液压缸的新型集成式引风机,优化伺服液压缸活塞阻尼孔通径和伺服阀口面积梯度等主要参数,并分析其对系统的快速性、准确性、稳定性和动态刚度的影响。建立了三通阀控差动缸数学模型,对系统进行了仿真研究。研究结果为引风机风量调节伺服机构的实验测试和最终产品的定型提供理论基础。     

电液伺服系统建模、辨识与控制的研究现状

电液伺服系统因响应快速与控制灵活等优点在工业控制领域得到了广泛应用,其系统建模、辨识与控制方法的研究是近年的热点。对比了系统建模与辨识方法,电液伺服系统是本质非线性系统,存在死区、饱和、摩擦、间隙及压力-流量增益等非线性因素,线性建模精度不高,理论非线性模型也不同程度地存在未建模特性,采用非线性模型辨识能获得较高的模型精度,研究实时在线的辨识算法,并将其应用到伺服控制中,是未来努力的方向。综述了近年来电液伺服系统的先进控制方法,对理论研究与实际应用具有很强的指导意义。     

阀芯旋转式高速开关阀稳态液动力矩研究

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明：液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩逐步减小为零。通过调整阀芯沟槽高度来改变射流角,达到补偿液动力矩的目的。     

模糊神经网络在电液伺服控制系统中的应用研究

针对电液比例伺服阀的死区大、强非线性等特点，设计了一个基于模糊逻辑的神经网络控制系统（FNNC），给出了基于模糊逻辑推理网络的拓扑结构，导出了网络的连接权重和隶属度特征参数的学习算法。将该控制系统应用于蜗杆砂轮磨齿机，获得了良好的效果。     

一种节能非线性电液伺服系统双层模糊控制方法研究

为了降低电液伺服阀控制系统能量损失,设计了双层模糊控制器,并对电液伺服系统能量进行仿真验证。分析了电液伺服阀模型简图,建立了电液伺服阀动力学模型,推导出比例溢流阀的开启压力与泵压的关系方程式。设计变论域双层模糊控制方法,分别对电液伺服系统负载反馈和输出误差反馈进行在线调节,通过MATLAB软件对控制系统节能效果进行仿真验证,并且与传统PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用传统PID控制方法的电液伺服系统输出误差较大、能量损失较多;采用双层模糊控制方法的电液伺服系统输出误差较小、能量损失较少。采用双层模糊控制方法,能够提高非线性电液伺服系统输出精度,从而有效减小了控制系统的能量损失。     

伺服阀科学使用的研究

分析伺服阀零位流量增益、零位压力增益、零位流量压力增益系数、零位内泄漏流量的重要作用,并利用伺服阀测试曲线说明阀芯、阀套锐边的磨损是导致伺服阀零位特性下降和零位内泄漏流量增加的主要原因.提出根据不同工况,将零位特性较差的伺服阀更换使用位置,不仅可以降低设备维护成本,同时可保障伺服液压系统性能和产品质量.     

电磁比例节流阀新型节流槽的建模与特性仿真

提出一种线性节流槽,利用它能够实现节流槽的过流截面面积与节流槽开口的大小呈线性正比例关系。将它用于电磁比例节流阀,可以实现通过节流阀口的流量与阀芯位移呈线性规律变化,配合使用比例电磁铁,很容易实现电磁比例节流阀的电信号对通过阀口流量的比例控制。根据电磁比例节流阀的实际工作环境,以MATLAB作为仿真平台,对电磁比例节流阀的稳态特性进行仿真,得到了电磁比例节流阀在不同开口时的流量特性曲线、刚度特性曲线和阀口开度与流量关系曲线,并对仿真结果进行分析,分析结果对于优化电磁比例节流阀的设计参数有重要的指导意义。