高速开关阀流量非线性分析及补偿控制验证

针对高速开关阀流量控制中存在的死区、饱和区和非线性区问题,在对比脉宽调制（PWM）控制及传统PWM补偿控制的基础上,提出了两种非线性控制方法,基于死区和饱和区分段补偿的PWM控制和脉宽调制-脉频调制（PWM-PFM）控制。基于这两种非线性控制方法,分析高速开关阀的流量特性,并搭建了高速开关阀控制液压缸位置回路,从仿真和实验的角度,对比分析高速开关阀在PWM控制、传统PWM补偿和文中提到的两种非线性控制下的液压缸位置控制特性。研究结果表明：两种非线性控制方法分别从占空比和工作频率的角度对高速开关阀的死区、饱和区和非线性区进行补偿,使高速开关阀在0%~100%占空比范围内流量线性化;在仿真与实验验证中能够有效解决由于流量控制死区和饱和区所造成的液压缸启动和到位过程中误差较大的问题。     

高压电磁阀性能优化仿真分析

高压电磁阀主阀背压腔进气和排气的流量影响高压电磁阀启闭特性。通过对高压电磁阀进行局部流场分析,计算了主阀受力影响;用AMESim建立仿真模型,分析了高压电磁阀动态特性。通过分析计算,提出主阀背压腔进气量化控制措施,达到了稳定的控制效果。     

基于Simulink的二维弹道修正组件控制电路仿真方法

针对二维弹道修正组件控制电路优化设计过程中需要进行大量试验对电路参数进行优化的问题,提出了一种基于Simulink的二维弹道修正组件控制电路仿真方法。该方法首先建立了二维弹道修正组件控制电路仿真模型,并在无控状态下对仿真模型的准确性进行了验证;然后在磁力矩电机工作于200 r/s时,改变控制电路中负载阻值、PWM信号占空比、电容容值等参数对二维弹道修正控制电路进行了仿真分析。仿真结果表明:负载阻值、电容容值的改变对磁力矩电机控制力矩影响不大,应尽量选用小阻值的负载和大容值的电容,降低负载电压;PWM信号占空比10%～40%范围内,磁力矩电机控制力矩线性度较好。该方法可以用于对二维弹道修正组件控制电路参数进行优化设计。     

直接转矩矢量细分控制在永磁同步电机上的应用

采用直接转矩控制硬件矢量细分法,通过增加两相导通产生14个空间电压矢量,能减少电压矢量步进角,改善转矩脉动.将PWM波和IGBT开关电平信号同时加在与门输入端,可斩波控制逆变器的输出电压.适当增加输入PWM波占空比,使12个电压矢量幅值相等.并用Matlab的SimuLink对永磁同步电机建模仿真以验证.     

基于ATmega8L直流稳压电源

以ATmega8L为控制核心的直流稳压电源系统包括电源控制器和电压输出控制器。电源控制器主要完成对输出电压的测量、比较、反馈控制、显示信号输出、读取键盘信号，存储用户设定参数等功能；电压输出控制部分以PWM型DC／DC专用驱动芯片LT1680CN为核心，通过电阻反馈网络将输出电压以一定比例反馈至VFB端并在芯片内部与基准电压进行比较后控制PWM发生器的占空比，以实现输出电压的控制。     

用Matlab仿真方法研究PWM的工作原理

针对干涉仪驱动控制部件PWM内部结构不易研究，工作原理理解不直观、不深入的现状，以更深入、更直观理解PWM的工作原理和内部信号流程为目的，利用Matlab软件的simulink组件，按照PWM的内部电路图对其进行了实物连接仿真，并通过对其内部信号的观察直观展现了PWM的工作原理。     

定向战斗部安全与起爆控制的环境模拟器设计

提出了定向战斗部安全与起爆控制的环境模拟器的模拟功能及系统组成，详细介绍了随机时间信号模拟器的原理，输入输出接口电路的原理和特点，给出了主流程图。仿真结构表明，能满足设计要求。     

采用SG3525A 和AT89C51 的直流高压脉冲电源电路设计

为解决传统电警棍电源参数无法调节的问题,采用PWM 调制器SG3525A 和单片机AT89C51 进行45 kV 高压脉冲电源电路设计。根据电源电路整体结构及工作原理,利用SG3525A 输出PWM 信号控制MOSFET 管的导 通和截止,经过高频变压器隔离升压和整流滤波后得到45 kV 高压脉冲,通过AT89C51 控制SG3525A 的开启和关 断。应用结果表明：该电源电路能够实现电压频率和占空比可调,可提供16 种放电时长模式。     

供水工程中的节能策略与控制机制

供水系统是复杂大系统,针对系统控制能耗大及控制策略不当导致的供水水质欠佳问题,研究了供水系统的节能策略与控制机制。讨论了供水过程的控制论特性,智能融合控制策略,控制原理与执行策略,净化过程控制模型与控制算法。作了仿真对比研究实验,实验分析显示智能融合控制策略对源水净化过程控制有良好的控制效果。仿真结果表明,所提出的智能融合控制策略与变频调速技术相互结合的方案有良好的应用前景。     

基于加速度传感器和开关信号融合的计层算法

为了消除弹丸高速侵彻过程中敏感信号受应力波等干扰影响造成分层特性不明显或信号异常带来的计层误差,提出了一种基于加速度传感器和MEMS开关信号融合的计层算法.该算法通过对加速度传感器和MEMS开关信号分别与不同窗函数在时域中的卷积加权和得到的复合信号来判定弹丸侵彻过程中的分层特性.仿真表明:该算法在一定程度上消除了采用单一信号可能带来的计层误差,在弹丸高速侵彻过程中可以实现智能侵彻引信的计层起爆控制功能.     

基于AMESim与Matlab／Simulink的汽车ESP液压电磁阀动态响应联合仿真研究

为研究ESP液压控制系统的电磁阀在系统增减压时的动态响应及其主要参数对控制效果的影响，基于AMESim建立了ESP液压系统模型，运用Matlab／Simulink对系统中的电磁阀进行控制，仿真结果表明，电磁阀频率和PWM占空比都会影响电磁阀的响应，为ESP液压控制系统的设计和匹配提供了依据。     

电液制动系统轮缸压力调节特性试验研究

电液制动系统轮缸压力变化特性直接影响制动器夹紧力控制,由于存在机、电、液严重耦合现象,难以精确建模表达。考虑轮缸初始压力和占空比两个因素,以稳态压力变化值代表压力变化率进行试验研究,绘制了轮缸压力变化MAP 图,并对MAP 图进行分析。结果显示:轮缸稳态压力变化值随轮缸初始压力变化存在拐点,该拐点为轮缸活塞运动终止压力,本系统中该压力为2. 8 MPa;轮缸稳态压力变化值与占空比之间呈线性关系,但由于开关阀开关特性的差异,直线未经过原点,增压过程中,直线与横轴交于占空比3% 附近;减压过程中,直线与横轴交于占空比-5%附近。该压力特性研究以MAP 图的形式表达了系统的非线性特性,并找出了系统中具有线性关系的部分,有助于下一步的制动器夹紧力控制研究。     

线控液压制动系统的比例减压阀驱动电路分析

为了驱动线控电液复合制动系统中的比例减压阀,分析了基于高端和低端驱动方式的脉宽调制式驱动电路.仿真结果显示,无论高端驱动还是低端驱动均可以很好地驱动比例减压阀,并对高端驱动电路进行了实验验证;一定频率范围内的PWM波作用于比例减压阀时产生的内在纹波可以起到颤振的作用,并且合适频率的PWM波才能使颤振作用得以充分发挥.采用高端驱动的比例减压阀控制器已经应用于本课题组研制的线控电液复合制动系统上.     

同步阀数字化设计技术

为解决同步阀传统设计过程中研发周期长、设计效率低、投入成本高、精度低等难题,设计同步阀数字 化设计系统。该系统集成了多种CAD/CAE/CFD 软件,通过应用同步阀参数化设计流程、3 维参数化自动建模、3 维模型自动装配等关键技术,以及对同步阀整体结构参数进行优化设计实现了同步阀的设计、优化、仿真等数字化 流程,并通过关键技术设计验证了系统在不同类型同步阀设计方面的可行性。验证结果表明：该系统不但大幅度提 升了同步阀设计效率,而且也为其他产品数字化设计提供了理论经验。     

偏导射流伺服阀建模及动态特性研究

为研究偏导射流液压放大器内部结构与伺服阀动态性能的内在联系,分别建立力矩马达、偏导射流液压放大器、功率级液压放大器的解析数学模型。分析接收口的复杂流动情况,提出一种简化的前置级液动力计算方法。构造偏导射流伺服阀完整模型,揭示射流口宽度、射流盘厚度及喷射口宽度对伺服阀动态特性的作用机理。针对整阀动态特性的漂移问题,探究了偏导射流前置级流量增益的非线性变化规律及其对动态特性的影响规律。仿真和试验结果表明,该数学模型能够有效地复现实际伺服阀动态特性,可为偏导射流伺服阀的设计和优化提供理论基础。     

先导式深海通海阀流阻系数及开阀力研究

阀门的流阻系数和开启力是评价阀门性能的最重要参数,针对先导式通海阀内流道降噪优化前后对于这两个参数的影响,运用计算流体力学CFX软件对不同外部工作压力及开度下的两种流阻系数进行仿真与试验分析。分析结果表明：在阀门具有较小开度及完全开启时,优化后流道流阻系数小于原流道。同时,对有先导孔和无先导孔的通海阀用CFX软件在不同开度下进行静分析,并依据实际阀杆轴向力影响面确定了轴向力提取面组,提取两种情况下、不同位置阀杆轴向力。分析结果表明：先导孔有助于减小阀门的开阀力,且有先导孔时,阀门的最大开阀力仅为无先导孔时的1/2.通过试验对仿真得到的开启力进行了验证,仿真与试验结果具有非常好的相符性。     

固冲发动机燃气流量调节阀设计与调节特性研究

通过对燃气流量调节阀进行的设计计算,设计了弧形和锥形两种外型面的流量调节阀。并在典型工况下进行了三维流场数值模拟,得到了相同工况下两种调节阀的流场特性十分相似。但对两种调节阀的行程与对应调节压强进行分析后,发现弧形面调节阀更有利于调节控制。为固体冲压发动机流量调节阀的设计和提高其性能提供参考。     

发动机氧调节阀无级控制的研究与实现

简要叙述了采用步进电机无级控制某发动机氧阀，以达到控制氧阀的开与关角度、速度和氧阀的保持时间。该控制、驱动器参加了发动机地面热试车，其使用方便、控制准确、工作可靠。