基于NI-PXI平台的电液比例阀硬件在环仿真研究

比例阀放大板作为电液比例阀的配套控制设备,能够驱动阀芯运动,同时采集阀芯位置反馈,形成控制闭环。为探究一种新的比例阀放大板测试技术,采用NI-PXI平台和LabVIEW软件,对比例阀进行了硬件在环仿真。在PXI实时系统环境下,采集比例阀放大板驱动信号,搭建比例阀传递函数模型,通过模拟阀芯位置传感器将计算结果反馈至比例阀放大板。结果表明采用硬件在环仿真方法,可在一定程度上用比例阀硬件在环仿真模型替代实际比例阀,完成与放大板组成的闭环控制。     

基于力平衡原理的比例阀主阀流量特性研究

首先推导主阀芯液动力计算公式,然后通过主阀芯的力平衡方程,建立了主阀流量比例条件的数学模型,选定阀芯和阀体的主要参数,进行了比例阀主阀设计;再用AMESim仿真软件对所设计的比例阀主阀进行了仿真;验证阀芯位移与阀口流量、主阀芯两端压力差的比例关系达到了设计要求.     

基于CFD的电液比例阀液动力分析

对电液比例阀的流场特性进行CFD计算,研究电液比例阀阀腔内部轮廓的变化对电液比例阀流场特征参数的影响.电液比例阀3种腔室结构的对比分析表明,作用于电液比例阀阀芯上的液动力能够通过优化其阀芯和阀套的结构而得到减小.     

新型高压电-气比例阀设计及性能分析

针对某复杂高压气动系统,设计了一种新型先导式高压电-气比例阀.阀芯采用平衡式滑阀结构,并设计了大容积控制腔结构,降低了主阀芯驱动力,提高了其动态性能.建立了高压电-气比例阀数学模型,对其动态特性进行了仿真研究,结果表明,控制腔容积太小,会导致负载运动加速度指标不能满足系统性能要求,而控制腔容积太大,负载运动加速度趋于平缓,但其响应时间也相应变慢.在气源压力变化情况下,高压电-气比例阀输出压力和流量与外部压力变化具有较好对应关系.高压电-气比例阀在低压小流量及高压大流量的工作条件下,均能满足系统性能要求.该文研究为开发某复杂高压气动系统提供了一种新思路.     

先导式电液比例阀非对称死区补偿控制研究

针对先导式电液比例阀的主阀芯在左右位运动过程中,动静态特性存在较大差异的问题,对电液比例阀的先导阀芯因加工、装配公差导致先导阀芯左右位死区具有非对称的特性进行了研究。建立了包含先导非对称死区的比例阀整体数学模型,分析了数学模型中先导阀非对称死区对主阀芯动静态特性的影响,提出了基于先导阀非对称死区的非对称控制策略及变增益死区补偿算法,即对先导阀正反两个方向设置不同的死区参数和控制器参数,在比例阀试验台上对此控制策略进行了评价。研究结果表明:主阀芯超调下降了80%、稳态误差下降了60%、响应时间下降了50%等,主阀芯动静态特性显著提升。     

伺服比例阀多物理场耦合仿真研究

伺服比例阀是一个涉及多学科领域的复杂物理系统,建立包含机械、电、磁、流场等模块在内的多物理场耦合模型对其进行仿真研究。基于对伺服比例阀结构和工作原理的分析,搭建阀芯位移闭环控制电路及阀芯动力学模型,建立伺服比例电磁铁有限元瞬态仿真模型、液动力瞬态流场降阶模型,并将各模块耦合完成伺服比例阀多物理场模型,实现动态特性仿真。为验证伺服比例阀多物理场耦合模型的准确性,对采用相同的测试条件及控制电路的伺服阀阀芯位移控制系统进行试验,通过输入不同的指令信号得到阀芯位移的阶跃响应曲线及电磁铁电流曲线。经对比,阶跃响应测试中阀芯位移仿真结果与试验曲线相比最大误差不超过15%,不同阶跃指令下仿真得到的电磁铁电流与试验电流曲线变化趋势相同,验证了模型的准确性,为后续伺服比例阀的研发及优化提供有效平台。     

瑞士百超EP系列全数控折弯机

瑞士百超生产的EP系列高档电眼同步数控折弯机带有挠度自动补偿系统。 AFMEP系列液压折弯机采用上动式的数控液压折弯,它通过伺服比例阀上的各类阀门的工作来驱动左右油缸伸长与返回,这过程中带动机器活动梁的同步动作是结合了电子尺讯号反馈及伺服比例阀发出的流量,通过瑞士Cybelec数控系统完成。数控操作器备有10寸或12寸液晶显示器。     

基于先导高速开关阀控比例阀的仿真研究

随着电液比例控制技术的不断发展,比例阀的结构形式也不断多样化。目前,出现了一种采用先导高速开关阀驱动主阀芯结构的比例阀。通过对某型号该种结构的比例阀进行了建模与仿真研究,得出高速开关阀的启闭频率与比例阀响应之间的关系。     

某核电站汽轮机中压调阀拒动及慢关超时原因分析

针对某核电站5号机组汽轮机多个中压调节阀拒动及慢关试验超时异常进行了原因分析。通过对现场设备、控制和液压重要参数进行排查，锁定可能的故障模式，并开发出比例阀在线故障诊断装置，通过现场试验研究，分析各项参数对调节阀拒动和慢关试验成功率的影响，最终确定根本原因为C375比例阀主阀芯的摩擦力大、部分中调阀集管块表面平面度差。根据分析结果，提出了清洁集管块平面、提高比例阀减压阀后压力的纠正措施，成功解决了中压调节阀拒动和慢关超时问题。     

混合动力变速箱用调压阀的控制研究

为了满足动力切换的实时要求,混合动力变速箱用调压阀要求输出压力稳定、动态响应快。根据电液比例阀驱动的电气原理,建立了闭环控制模型,仿真计算了其闭环控制参数和,优化了它的动态响应特性。根据电液比例阀工作的动态特征方程,结合其在液压环境的工作特征,分析调压阀的控制电流与电磁力、输出压力的关系,得出了颤振电流与阀芯运行的规律,颤振周期和峰值变化规律。经过试验验证,满足混合动力变速箱对液体压力的要求。     

发动机辅助制动性能仿真研究

通过对发动机辅助制动工作过程进行理论分析,建立了发动机辅助制动计算模型,根据辅助制动相关参数（包括排气门开度、发动机转速和排气背压等）,对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究及试验验证。结果表明：随着发动机转速的升高,缸内压力增大,且压力峰值更靠近上止点;制动扭矩随转速的升高而增大,减压制动时制动扭矩最大,发动机制动时制动扭矩最小;发动机转速一定时,泄漏制动和减压制动分别有一对应的最佳排气门开度值,并且转速越高,排气门开度最佳值越大,排气背压越高,制动扭矩越大。     

基于高速开关阀理论模型的阀体流量估算方法研究

液压控制单元(HCU)是车辆制动系统的关键执行机构之一。利用液压控制单元对制动压力精确控制,是实现车辆电子稳定性控制等主动安全功能的基础。高速开关阀是液压控制单元的重要构件,通常运用脉冲宽度调制技术控制开关阀开度保持在开关位置之间,实现压力精确控制。为了深入研究高速开关阀的比例开度功能,基于开关阀的机械结构与电磁特性,建立了电磁阀的理论模型。对不同压力与阀芯开度下开关阀的流量进行了理论计算,并通过台架实验验证了理论模型的正确性,为制动压力精确控制提供了重要的理论支持。     

膜片弹簧式气制动阀静特性的研究

膜片弹簧式气制动阀作为控制阀已广泛地应用于拖拉机挂车制动系统。气制动阀静特性直接影响拖拉机挂车机组的制动性能。对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件——膜片弹簧式气制动阀静特性做了理论分析和试验研究,表明气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关。     

面向飞机刹车压力伺服阀的电磁切断阀开启特性优化研究

电磁切断阀是飞机刹车系统的重要组成部分,电磁切断阀的动态响应对刹车压力快速控制有着重要影响。通过构建电磁切断阀AMESim模型,利用仿真分析研究切断阀的动态响应特性,并找出主要影响因素;为解决切断阀开启过程中负载腔出现的压力振荡现象,通过活塞左端油路添加节流阻尼孔、主阀芯重叠处开先导槽两种优化结构进行仿真分析,发现增加节流阻尼孔,能够降低压力振荡的最大压力值,但是会延长压力上升时间;而阀芯重叠处开先导槽的方法尽管对于压力振荡基本没有影响,但能在一定程度上缩短压力上升时间,加快压力响应,进而实现更快速的刹车压力控制。     

Electronic control of braking force distribution for vehicles using a Direct adaptive fuzzy controller

In brake systems, a proportioning valve(P. V), which reduces the brake line pressure on each wheel cylinder for the anti-locking of rear wheels, is closely related to the safety of vehicles. However, it is impossible for current P. V. s to completely control brake line pressure because, mechanically, it is an open loop control system. In this paper we describe an electronic brake force distribution system using a direct adaptive fuzzy controller in order to completely control brake line pressure using a closed loop control system. The objective of the electronic brake force distribution system is to change the cut-in-pressure and the valve slop of the P. V in order to obtain better performance of the brake system than with mechanical systems.     

膜片式气制动阀静动特性

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件之一—膜片式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性指标和拖拉机挂车机组的制动性能。试验表明气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关,气制动阀的动特性不仅与平衡弹簧刚度有关,而且还与进气阀口内径和阀座硬度有关。     

复合制动系统的电控制动阀设计与仿真研究

针对传统气压制动回路时延较长的问题,提出了一种改进的复合制动回路;对复合制动回路中关键元件--电控制动阀进行功能与性能需求分析,设计了一种基于高速开关电磁阀的电控制动阀,建立了其动态特性响应解析模型,用Simulink对其进行了性能仿真测试。结果显示,所提出的电控制动阀结构满足调压范围、压力响应时间、流量特性、压力特性与稳态误差、制动完全释放时间等性能指标。复合制动回路及电控制动阀的提出可减小制动过程中的压力响应时延,对实现差动制动,促进主动安全技术的发展具有重要意义。     

制动器压力模型的研究

在开发高速防滑制动ＡＢＳ系统时,需要考虑制动器制动压力的动态响应过程。文章在钳式制动器的制动压力控制试验的基础上,分析了制动压力在增压与减压方向上响应的不对称性,推导了制动压力的数学模型,验证了有关的结论。     

基于气动高速开关阀的容腔压力精确控制

容腔压力控制在气动系统中的应用十分普遍,在汽车制动控制中普遍使用比例调压阀实现制动气室内压力的精确调节。将高速开关阀应用于压力控制系统代替比例阀,对于降低生产成本具有重要的意义。介绍了基于高速开关阀的单阀PID容腔压力控制策略和双阀自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)容腔压力控制策略。双阀ADRC控制策略通过将充放气过程中气体的温度变化、容腔内气体泄漏等各种模型不确定性以及内外界干扰视为一个总干扰项,利用扩张状态观测器对总干扰项进行估计并在非线性控制器的设计中进行补偿。结果表明：这两种策略均可以实现容腔内压力精确控制,使用双阀ADRC压力控制策略的控制精度更高。     

活塞式气制动阀静动特性的研究

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件—活塞式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性性能指标和制动性能。试验表明,气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关。