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。     

基于速率观测器的挖掘机器人时延鲁棒控制研究

在挖掘机器人运动控制中,控制元件比例阀在零位存在较大的死区,驱动元件非对称液压缸为非线性系统,使得对铲斗关节实现高性能位置伺服控制难度很大．提出一种基于局部线性化模型的时延鲁棒控制方法;考虑到编码器测量精度较低,对液压缸位移及速率信号提出一种在线鲁棒估计方法,通过对扰动输入的补偿来减小估计误差;提出一种新型的比例阀死区补偿策略,依据参考模型位置输出对比例阀零位进行切换,既不牺牲系统的动态品质,又能有效避免比例阀阀芯的频繁切换．计算机仿真结果表明,这一方法对外部力扰动和参数变化均具有很强的鲁棒性,且新型速率观测器和比例阀死区补偿环节能明显增强液压系统输出的平稳性．     

基于流固热耦合起重机双阀芯比例换向阀数值模拟研究

针对汽车起重机变幅油缸快速运动压损高、定位精度差问题,基于泵阀协同压力流量复合控制策略,提出了双阀芯并联结构的双阀芯比例换向阀。不同直径的控制阀芯并联于同一换向阀体内,针对变幅系统的运行工况,采用ANSYS软件对阀的特性进行数值模拟。结果表明:双阀芯比例阀变幅阀芯全开时压损比现有多路阀降低0.45 MPa,最高温升减少5.9 K,变形量减少0.0097 mm,对于微小流量具有更高的控制分辨率。     

液压换向阀的线性应用方法研究

在电液位置伺服系统中,通常采用比例阀线性控制方法或者电磁阀开关控制方法控制油缸。比例阀线性控制方法精度高、动态特性好、无响声,但成本较高;电磁阀开关控制方法满足精度要求、动态特性较好、成本低,但有时产生油击响声。文章介绍电磁换向阀的线性控制方法来达到比例阀的控制效果,并得到数百台调速器的应用证明。     

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。     

直动式高频响比例阀位置控制研究

为了提高比例换向阀的频响和位置控制精度,以直动式电液比例方向阀为研究对象,建立比例阀的非线性数学模型,并结合工程实际,分析比例阀的非线性特性.采用LVDT观测阀芯的位移变化,提出了一种基于前馈补偿的控制方法,并通过AMESim仿真验证该方法的有效性.该控制方法的提出将有助于提高电液比例阀的频响和控制性能,并进一步提升高...     

适用于折弯机的专用比例阀

介绍了一种通过改变阀芯机能而满足折弯机高速、平稳、准确和同步控制的专用比例阀解决方案。通过对折弯机的工况特点分析,得出了附带压力与阀芯机能的相互转化关系。试验结果表明,专用比例阀有效解决了附带压力问题,提高了控制效果。     

基于模糊PID的电液比例阀流量控制设计及分析

为了提高对电液比例阀的控制精度,设计了一种新型模糊PID位置控制器.通过液力传感器测试先导阀口压差,实现对先导阀芯位移的快速校正,再利用主阀完成功率流量的线性放大.以主阀位移期望值的偏差和偏差变化率,将此两个因素作为输入,对比例阀位移进行控制修正,并对比例阀模糊PID位置控制器进行AMESim-Simulink联合仿真...     

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.     

电液比例放大器双边驱动电路设计及颤振信号比较研究

为提高数字式比例放大器对比例阀芯控制的精度和快速性,分析了常用反接卸荷式驱动电路的断流现象,提出了一种工作模式灵活的双边驱动电路及其控制逻辑。同时研究了数字式比例放大器颤振信号的叠加与作用效果,给出了一种将颤振信息融合于控制信号PWM占空比的颤振叠加实现方法;通过建模仿真和实验,比较了几种常用颤振信号对阀芯运动灵敏度和滞环的作用效果。研究结果表明:双边驱动电路及其控制逻辑可避免断流,提高比例阀芯定位精度,并且可实现比例方向阀快速换向;方波颤振在提升阀芯运动灵敏度和减小滞环方面优于三角波和正弦波颤振,叠加20%的方波颤振比无颤振叠加的阀芯滞环减小近40%,可显著改善比例阀的定位精度。