压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究

提出了一种新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀,并对其控制方法进行了研究。采用成本较低的双压电晶片弯曲元件设计了双喷嘴挡板放大器,用其取代原有传统的力矩马达作为双喷嘴电液伺服阀的前置级驱动器。介绍了新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理。最后,针对压电元件存在的迟滞、蠕变非线性及系统中存在的时变性因素等问题,采用了具有自学习、自适应和自组织能力的单神经元自适应PSD智能控制算法对系统进行控制。实验结果表明,采用PID控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间分别为27.9%和0.13 s,而采用提出的控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间只有2.4%和0.07 s,验证了该方法的有效性。新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀结构简单、成本低、精度高,可以满足精密控制系统的要求。     

新型直动式压电伺服阀

提出一种新型压电驱动单级电液伺服阀,其特点是可以提供比传统电磁式电液伺服阀更高的频宽与分辨率,而且结构紧凑、抗污染能力强。该阀采用大行程的压电叠堆(积层式压电驱动器)作为驱动元件直接驱动滑阀,通过基于弹性变形原理的弹性板机构,结合电阻应变式微位移传感器,实现机构及检测一体化。应用有限元法对弹性板机构进行分析优化,试制了直动式压电伺服阀样机并对样机进行了试验研究,得出该阀的频宽约为1 kHz。新型伺服阀可以应用于振动试验台、疲劳试验台及需要快速反应的流体控制系统中,提高系统的响应特性。     

压电驱动式双喷嘴挡板电液伺服阀

设计了一种利用压电双晶片驱动器代替传统双喷嘴电液伺服阀力矩马达驱动部分的新型电液伺服阀,以期改善现有该型阀的动、静态特性。通过试验得出,设计的压电双晶片驱动器输出位移为82.5 μm,全量程位移波动小于0.7 μm,谐振频率1.2 kHz,完全满足双喷嘴电液伺服阀对驱动器的要求。试验表明:基于此驱动器的电液伺服阀在频率低于100 Hz的范围内具有良好的线性度,克服了传统双喷嘴电液伺服阀在频宽和抗电磁干扰能力等方面的不足。     

新型压电叠堆式射流管伺服阀前置级设计及性能分析

针对当前航空工业对高频响、高精度的伺服阀需求,设计1款压电叠堆式射流管伺服阀并对压电驱动器的特性进行分析;将其与传统的电磁式射流管伺服阀的前置级进行对比,得出将压电叠堆作为前置级的伺服阀具有响应快、频响高、输出力大的优点,但存在输出位移小的缺点;针对其不足,将桥式放大机构应用到压电驱动器上,增大输出位移,提高控制精度,最终得到的压电驱动器满足射流管伺服阀的前置级使用要求。     

压电双晶片直接驱动式伺服阀的研究

提出一种利用压电陶瓷片直接驱动的伺服阀,其具有高于传统电磁式伺服阀的频宽与分辨率,该伺服阀的机械结构简单,抗干扰能力强。分析了双压电晶片的静、动态特性,制造了双晶片直接驱动式伺服阀样机。     

直接驱动式电液伺服阀

该阀利用直线力马达直接驱动滑阀工作,从而提高了电液伺服阀的抗污染能力,而性能指标达到喷嘴挡板式电液伺服阀的各项指标,是传统的喷嘴挡板式电液伺服阀的补充和发展。     

直接驱动式电液伺服阀

该阀利用直线力马达直接驱动滑阀工作,从而提高了电液伺服阀的抗污染能力,而性能指标达到喷嘴挡板式电液伺服阀的各项指标,是传统的喷嘴挡板式电液伺服阀的补充和发展。     

基于压电叠堆的液体高频正弦压力激励源研制

利用压电叠堆驱动封闭管腔中液体介质进行正弦运动,以实现液压管腔中压力的正弦变化。依据压电叠堆的压电效应和管腔谐振原理,设计了单压电叠堆和双压电叠堆两种结构形式的高频正弦压力激励源,并对两种装置进行了对比。研究结果表明：双压电叠堆式装置产生正弦压力的方式新颖,工作频率高达30 kHz,产生的正弦压力幅值大,正弦波形失真度小,且在同一频率下可调节正弦压力幅值与波形,可满足压力传感器和测试系统对动态压力的计量与校准需求。     

基于FLUENT的喷嘴挡板式电-气压力伺服阀的数值计算和试验研究

以一种单级喷嘴挡板式电-气压力伺服阀为研究对象,运用Fluent软件对其喷嘴挡板级内部流场进行数值计算,分析了不同喷嘴孔径大小对电-气压力伺服阀控制腔压力特性的影响,并结合试验对数值计算结果进行了验证,试验验证与数值计算结果较为一致,为喷嘴挡板式电-气压力伺服阀的工程设计提供了参考.     

一种新型双喷嘴挡板阀控制系统设计

构建了一种具有较高性价比的压电晶片型喷嘴挡板式二级电液伺服阀，以压电晶片弯曲元件取代传统的力矩马达作为前置级驱动器，降低系统成本并拓宽其应用领域。针对其控制问题提出一种双向分段变速积分PID控制方法，有效地满足了实际系统对阀芯位置控制的各项要求。实验结果证明了该控制方法的有效性。