高速开关阀流量调节的计算机控制方法研究

该文介绍一种通过双阀联动以及电磁阀驱动信号附加脉宽补偿的计算机控制方法 ,以减小电磁阀的控制死区并改善阀的Q τ特性 ,从而提高系统的流量控制精度     

2D阀控大流量高速开关阀的研究

为控制高速液压缸设计了大流量高速开关阀,开关阀采用二级结构,先导阀为2D高频伺服阀,主阀为大通径滑阀。主阀采用并联双节流边的结构,减小主阀芯行程,减小所需导控流量,减小阀芯尺寸及质量,提高主阀动态响应特性。主阀采用负开口设计,设置死区,确保主阀完全导通过程的快速性。对主阀芯进行了动力学分析,并在MATLAB上建立了阀芯开启时的运动模型,进行了仿真研究。     

大流量气动高速开关阀的优化设计

针对大流量高速开关阀切换时间长的问题,对高速开关阀流量特性进行了分析,获得了电磁铁工作气隙与阀芯直径的匹配关系;对高速开关阀动作过程进行了分析,建立了开关阀运动耦合瞬态场模型;对电磁铁结构参数进行了Ansoft Maxwell2D仿真,研究了衔铁中心开孔大小、衔铁厚度、绕组匝数对开关阀开启时间的影响。在理论仿真分析的基础上,提出了一种兼顾响应时间的大流量高速开关阀。研究结果表明,经过优化后的开关阀,在进口压力为7 bar时,流量可达720 L/min,而切换时间仅为9.5 ms。     

先导式大流量高速开关阀的关键技术研究

介绍了一种新型的先导式大流量高速开关阀。先导阀采用无弹簧复位式双电磁铁驱动,大大提高了先导阀芯的开、关速度;先导阀结构形式采用二位三通滑阀式结构,加快了主阀芯上腔压力的上升与下降速度,从而提高了主阀芯的开启/关闭速度。试验结果表明,该阀在进口压力8 MPa的情况下,主阀开启/关闭时间均在0.8～1.0 ms之间。在阀口压差为1 MPa的情况下,测得的流量大于49.68 L/min。     

一种新型大流量高速开关阀

介绍了一种大流量高速开关阀,其采用2D数字伺服阀作为导阀,控制大流量锥阀的二级结构形式,为了减小锥阀阀芯快速关闭而产生的阀芯冲击和阀芯振荡,在锥阀阀芯右端设置有挤压油膜缓冲装置。实验结果表明:在导控压力为21 MPa,锥阀压力7 MPa的工作条件下,大流量高速开关阀的流量高达450 L/min,6 mm的阀芯行程下,阀芯关闭时间大约8 ms。该大流量高速开关阀流量大、响应速度快,阀芯缓冲方案新颖,在大功率、快速性场合有重要应用价值。     

先导式大流量高速开关阀的优化设计

采用二级驱动、非对称的优化设计方法,以三通球阀作为先导级、三通滑阀作为主级,先导级与主级间通过控制活塞进行耦合以降低主级对先导级控制流量的需求,通过消除干扰因素诸如液动力等对主级阀快速运动的影响和优化设计,实现高速开关阀的快速动作.研究结果表明,通过液动力补偿,采用二级驱动的非对称设计方法是提高大流量高速开关阀动态响应的有效途径.     

一种大流量高速开关阀的研究与设计

介绍了一种新型的大流量高速开关阀,它采用二级控制,先导阀采用特殊心结构,并以超磁致伸缩驱动器作为电-机转换装置,大大提高了阀的切换速度及开关频率;主阀采用球阀结构,密封性好,响应速度快。试验结果表明,该阀切换时间为8～10 ms,最大输出流量达到120 L/min。与压电晶体式高速开关阀比较,能够获得更大的输出流量,而耗电功率却大大降低,是一种很有前途的高速开关阀。     

高速开关阀控制策略研究

流量和频响是衡量高速开关阀性能的两大重要指标,同时也是最大的内在矛盾。对于诸多成品高速开关阀而言,其流量特性已经在生产装配完成时基本确定,但是其频响特性却可以通过后续控制策略的优化来提升,从而在一定程度上缓解流量和频响这对内在矛盾。通过搭建高速电磁铁的仿真模型,并分析基于该高速电磁铁的高速开关阀在流量特性不变的情况下,不同控制策略对其动态特性的影响。通过仿真验证了三电压控制策略的优越性。     

大流量高速开关阀阀芯挤压油膜缓冲技术研究

针对大流量高速开关阀（流量450L/min、关闭时间8ms）阀芯冲击和振荡问题,设计了阀芯挤压油膜缓冲器,利用挤压油膜的非线性输出力和非线性阻尼对阀芯末端行程进行缓冲,在不影响阀关闭时间的情况下,大大减小阀芯冲击,消除阀芯振荡,使阀平稳关闭,从而显著提高阀的使用寿命、可靠性和密封性能。仿真和实验结果表明：当油膜厚度约为0.1mm时,缓冲器具有最佳缓冲效果,阀芯关闭过程接近理想状态。该阀流量大、响应速度快,阀芯缓冲方案新颖,在大功率、快速性场合具有重要应用价值。研究成果对其他液压元件的设计研究具有理论指导和借鉴价值。     

高速开关阀的研究现状

介绍了近年来高速开关阀的典型实例,从电-机转换器结构的创新、阀体新结构的研制与新材料的应用3个角度,阐述了高速开关的工作原理及响应时间,分析了现有的高速开关阀的性能及优缺点,探讨了高速开关阀的发展趋势.     

基于高速开关阀的雷达天线平台水平调节系统

描述了一种基于高速开关闽的雷达天线平台水平调节系统，并建立了调平过程的动态数学模型。研究结果表明，该系统具有结构简单、工作可靠、响应快等特点。     

PWM高速开关阀的特性分析与应用研究

本文通过分析以PWM方式工作的高速开关阀工作特性 ,研究利用其作为控制元件 ,在实现无级变速控制、速度和位置控制等方面的应用 ,为PWM高速开关阀在工程领域中的广泛应用提供参考     

基于AMESim的电磁高速开关阀动静态特性研究

在分析电磁高速开关阀磁路及机液结构的基础上,采用AMESim建立了电磁高速开关阀模型,基于该模型在不同占空比及不同工作频率情况下进行了仿真,分析了PWM信号、电流、阀芯位移关系,从控制角度提出了改善电磁高速开关阀性能的思路。     

新型速度切换阀及其应用

深入分析了目前速度换接回路中存在的问题,提出了一种新型的速度切换阀,并介绍了该阀的原理.     

基于AMESim的高速开关阀动态特性仿真研究

以某型号电子限滑差速器中的无复位弹簧式高速开关阀为研究对象，分析了该高速开关阀的结构及工作原理，并建立了机、电、磁、液等各个耦合部分的数学模型。运用AMESim建模仿真平台建立高速开关阀的阀芯位移动态响应模型，基于该模型对高速开关阀在一定PWM信号下进行动态时间响应特性仿真，分析了阀芯质量、驱动电压、黏性阻尼系数等参数对高速开关阀阀芯位移响应时间各个阶段的影响，通过仿真结果分析了响应时间滞后的原因，并从提高阀芯响应时间方面提出参数优化调整建议。     

基于最小二乘估计的电机测速算法研究

介绍了一种具有速度预估特性的近似最小二乘测速算法.从频率特性分析的角度阐述了该算法在低精度编码器下测速的优势与不足,并通过合理选择拟合点数、设计低通滤波器,改善了测速总模块的频率特性.实验表明,改进后的测试法可应用于低精度编码器下作速度测量,并具有良好的测速表现.     

钢管纵向伤高速高精漏磁探伤磁化方法

在钢管螺旋推进漏磁检测扫描中,检测速度越快,要求的检测探靴轴向长度越长,使得扫描覆盖范围超出了均匀磁化区,出现信号不一致的问题。针对钢管纵向伤检测中检测精度与速度相互制约的问题,以保证钢管纵向伤高速检测的信号一致性为目标,采用有限元仿真与实验验证相结合的方法,分析了周向磁化中磁极靴的结构对钢管表面磁场均匀性的影响。在此基础上提出了一种纵向伤漏磁检测磁化方法,扩大了钢管表面的均匀磁场区域,在同样的检测区域内提高了检测信号的一致性。     

调速阀流量稳定性分析

调速阀是用来调节液压系统流量的元件,从而控制系统执行元件的速度,使其运动速度均匀平稳.虽然调速闯中的定差减压阀自动补偿负载变化对流量的影响,始终保持节流阀前后的压力差恒定不变,消除了负载变化对流量的影响,但是调速阀的流量稳定范围是有限的,即对进、出口压力的变化有一个限制.本文介绍了调速阀的结构原理以及流量稳定性分析.     

一种基于Viterbi法的改进瞬时转速估计算法

针对无转速计的瞬时转速估计问题及现有方法在抗噪、抗临近阶次和实时性方面的不足,基于Viterbi算法提出了一种改进型瞬时频率估计(instantaneous frequency estimation,简称IFE)方法,并将其应用于变转速工况下滚动轴承的瞬时转速估计。将隐马尔科夫模型中的Viterbi算法引入转频估计,分析了某一时频平面中代价函数的计算次数;根据欧几里得距离函数的性质,提出了代价函数迭代循环停止的新型判定准则。该准则的优点在于可以快速搜索时频平面,寻找到最优的局部路径,提高了IFE精度和计算速度。通过仿真信号和实验数据对该算法进行验证。结果表明:改进后算法效率明显提高,和基于峰值搜索IFE方法相比,改进的Viterbi-IFE方法具有较高的精度和稳定性。     

基于电流调制的电磁开关阀开关特性研究

电磁开关阀是阀控液压系统中重要的基础流控原件，其开关特性决定系统整体性能。传统驱动方式下，阀芯位移响应滞后于励磁驱动电流，阻碍频响的提高。提出通过建立位移反馈提升阀芯在阶跃励磁电流作用下的电磁力的响应特性，进而提升电磁阀位移频响的方法。对二位二通电磁开关阀建立了动力学与电磁学方程，搭建了阀芯电磁-动力学关键参数测量装置。试验验证了试验装置可行性并获得了阀芯位移响应的开环传递函数。结合试验数据，在Simulink中搭建了反馈对电磁开关阀开关特性影响的验证系统。仿真结果表明，通过利用电磁阀位移反馈，阀芯位移对励磁线圈的阶跃响应改善显著，响应时间相比开环阀芯驱动缩短了近53%。