基于多场耦合的先导式电磁开关阀特性研究

电子稳定控制系统(ESC)是提高汽车行驶稳定性和主动安全性的关键装置，旨在提高ESC液压系统的控制精度，对其核心部件先导式电磁开关阀的相关特性进行深入研究。建立了先导式电磁开关阀多场耦合的数学模型，包括机械模型、电磁场模型、液动力模型和热力场模型；分析了气隙、电流、温度等因素对电磁力的影响，并通过试验验证了理论模型的正确性。结果表明：电磁力随气隙和温度分别呈非线性变化，一定范围内，随电流呈线性关系；当气隙超过0.8 mm时，电磁力几乎不随气隙变化，呈现比例电磁铁的特性。另外，在试验中得到了先导阀两端压差对电流、压力、流量响应的影响。     

先导自锁式高速开关阀的研究

为了消除振动或其他不确定因数对开关阀性能的影响,提出了一种先导自锁式高速开关阀的设计方案。该阀采用二级驱动的先导控制方式,并设计机械自锁的结构使阀在失电或未开启的状态下能够实现自锁,保证了工作的可靠性和稳定性。在设计过程中,为了优化其性能,建立其数学模型,并在MATLAB上建立了主阀芯开启时的运动模型,进行了仿真。仿真结果表明该阀的动态响应性能良好。     

先导式高速开关阀的优化设计与动态仿真

针对一种主阀为滑阀结构的先导式大流量高速开关阀控制腔面积的优化设计问题,首先对主阀芯进行了动力学分析,得到先导阀与主阀之间参数匹配的优化目标函数,依据该目标函数对一个具体的先导式大流量高速开关阀的控制腔面积进行优化设计。为验证理论优化的结果,基于AMESIM平台建立了该先导式大流量高速开关阀的精确仿真模型,通过动态仿真对控制腔面积进行优化,所得结果与理论分析优化的结果基本一致。研究结果表明,主阀芯换向时间与控制腔面积之间为非单调关系,存在一最佳控制腔面积使主阀换向时间最短。     

高速开关阀先导控制的液压缸位置控制系统建模与仿真研究

针对液压机械臂的液压驱动系统要求与计算机接口方便、反应迅速并有较强抗污能力的特点，设计了基于高速开关阀先导控制的液压缸位置控制系统，并建立了相应的数学模型。通过对系统的仿真和实验分析，论证了该系统的可行性。     

基于新性能预测方法的超高速电磁开关阀的研究

高速电磁开关阀这一数字式控制元件作为电子计算机与被控对象间的联系桥梁,使得人们能够直接利用电子计算机来完成对被控对象的控制任务。本文研究了应用于柴油机燃油喷射系统中高速电磁开关阀的数学模型,为了得到高速电磁开关快响应和强作用力特性,提出了一种新的性能预测方法,并进行了仿真与实验对比结果。该模型较成功地解决了高速电磁阀的电,磁,机,液耦合问题和预测出其动态性能。     

高速开关阀先导控制的电液位置系统设计

针对一般液压系统控制的动力滑台的非线性特性,设计能满足高精度定位的液压控制系统.采用高速开关阀先导控制的阀控缸系统,通过改变控制信号的脉冲宽度调制率,可以控制液流的方向和流量,实现执行机构的无级调速,并可方便地实现平稳的加速和减速过程,降低系统冲击和噪声.     

矿用电磁先导阀驱动策略

针对液压支架矿用电磁先导阀存在动态响应速度慢、维持阶段功率损耗大等问题,在不改变电磁铁机械结构的情况下,对驱动策略进行了研究.在分析了电磁铁工作原理的基础上,通过Ansoft Maxwell软件搭建电磁铁的仿真模型进行静态特性仿真,把得到的电磁仿真数据结果导入AMESim仿真模型中进行动态分析,并通过实验验证了仿真模型...     

电磁先导阀阀芯故障的分析及处理

介绍了电磁先导阀的工作原理,分析了电磁先导阀阀芯磨损的原因,论述了零部件结构改进方法。     

安全阀用电磁先导阀的流通特性分析

电磁先导阀作为安全阀的先导驱动机构,其流通特性对安全阀的功能和性能至关重要。通过SOLIDWORKS软件对电磁先导阀进行了流体仿真分析,并与实体流量试验结果进行了对比。结果表明：仿真分析结果和实验结果基本一致,表明该方法适用于此类产品的分析。     

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。     

一种新型矿用隔爆型电磁阀控制装置

以电磁阀在特殊场合应用为出发点,设计了一种使用方便快捷、控制方式灵活的矿用隔爆型电磁阀控制装置,使得应用场合更广阔。     

高速开关阀及其发展趋势

高速开关阀是一种新型的数字式电液转换控制元件,与其它液压元件相比还有着非常明显的优势,并可直接采用计算机进行数字控制。介绍了国内外高速开关阀的分类及其驱动器方式,国内外高速开关阀控制技术研究和发展的方向。     

压电开关调压型气动数字阀控制方法的研究

为了提高所研制的压电开关调压型气动数字阀的动态性能,提高其稳态精度,减小其压力波动,对其控制方法进行了研究。提出了PWM控制算法的一种改进形式——调整变位PWM法,采用“Bang-Bang+带死区P+调整变位PWM”复合控制算法对数字阀进行了控制研究。试验结果表明,该复合控制算法弥补了“Bang-Bang”控制和“带死区P+PWM”复合控制算法的缺点,大大减小了该数字阀在有流量负载情况下的出口压力波动,有效提高了该数字阀的稳态控制精度。     

高速开关阀控液压缸的位置控制

为了研究高速开关阀在液压缸位置控制系统中的应用,在分析高速开关阀流量特性的基础上,针对高速开关阀流量控制存在的死区和饱和区,利用脉频调制(PFM)和脉宽调制(PWM)相结合的控制方式对高速开关阀进行补偿,使其流量线性化。在液压缸控制过程中,针对纯反馈的滞后性和前馈控制抗干扰性差的特点,提出了前馈-反馈的控制策略,即对高速开关阀提前给定一定频率和占空比的脉冲信号,利用模糊算法实时调整高速开关阀的工作频率和占空比,对液压缸中活塞的位移误差进行修正,以达到对液压缸中活塞位置的精确控制。利用节点容腔法建立了液压缸的进油和回油支路的流量与力学方程,并在Simulink环境下建立起仿真模型,通过FESTO液压实验平台搭建油路进行实验验证,得出了仿真与实验情况下的液压缸中活塞位移及高速开关阀的频率、占空比特性曲线。仿真与实验对比结果表明：综合运用模糊控制修正的前馈-反馈控制策略与PWM-PFM相结合的控制算法,可有效实现液压缸中活塞位置的精确控制,其误差可控制在-0.3~0.3mm内。     

一种用于自动变速器的比例电磁阀研究

介绍一种用于自动变速器的比例电磁阀结构,研究比例电磁阀的分析、设计方法及其稳态和动态特性。在结构分析的基础上,分析其工作原理,将比例电磁阀分为电场、磁场、机械和流体四部分,分析这四部分的内在耦合关系。建立各个部分的动态特性数学模型并进行耦合仿真分析,对比例电磁阀电磁特性进行研究,通过与试验结果对比,初步验证耦合仿真模型的正确性。 通过计算分析电磁阀内部参量的动态变化特性,为优化电磁阀设计奠定基础。在液压部分中,进油口采用球阀,排油口采用喷嘴挡板阀,通过控制排油口的开度可以进行流量控制,间接控制油压输出。在比例电磁阀开启时,电磁力与弹簧力的总和与球阀的液压力相平衡的工作模式,使该比例电磁阀具有开关响应快、输入电流与输出油压线性关系好的特点。研究结果表明,该比例电磁阀阀芯位移0.2 mm ,开启响应时间在2 ms以内,油压建立在4 ms以内,适用于自动变速器换挡执行回路中。     

复杂时变环境高速开关阀自适应控制算法

为满足高速开关阀在复杂时变环境下的控制需求,通过数学模型分析,提出阈值占空比自学习的高速开关阀自适应控制算法。自学习阶段,通过自学习方波自适应调整阈值占空比,满足复杂时变环境控制需求;压力控制阶段,采用混合脉宽激励——“积分+斜率”控制算法,在缩短压力响应时间的同时,减少动态调节时的超调量。实验验证表明,在不同环境温度下,方波跟随响应时间不超过350 ms,超调量不超过0.25 MPa,稳态误差不超过0.1 MPa;1 Hz正弦波动态跟随性能良好,因此高速开关阀自适应控制算法在复杂时变环境中具有良好的自适应和鲁棒性。     

高速开关电磁阀力控系统线性增压控制研究

针对防抱死制动系统线性增压需求,建立某高速开关电磁阀阀芯力平衡数学模型,给出阀芯平衡状态附近线性化增量微分表达式,建立液压缸压力变化数学模型,给出液压缸压差的增量表达式,得到高速开关电磁阀力控系统压力和通电电流的传递函数。通过某高速开关电磁阀电磁场和流场的有限元分析,得到阀芯所受电磁力、阀芯所受液压力及流量随阀口开度的变化曲线,研究电磁力、液压力与流量之间的定量关系,阐述高速开关电磁阀力控系统线性增压基本原理,给出力平衡点的稳定条件,提出能够实现线性增压的控制方式;结合流场、电磁场分析结果建立某高速开关阀整体模型,对电磁阀开启过程进行仿真,并进行线性增压试验,验证了该控制方式对于恒流量输出的可行性和仿真计算方法与结果的正确性。     

高速开关阀非线性模型及其仿真研究

作为半主动控制的执行器,高速开关阀的开、关性能将直接影响半主动控制效果,对其建立准确、可信的模型并进行仿真研究是基于高速开关阀的半主动控制研究的重要环节。本文首先根据磁性材料的磁化曲线建立了高速开关阀非线性数学模型,模型中考虑了磁路中工作气隙的边缘效应及漏磁通;进而设计了试验方案,对该模型进行校验,仿真与试验结果吻合较好;最后,通过试验和仿真对影响高速开关阀性能的一些参数进行分析,并提出相应改善措施。     

节能定时电磁阀控制电路的设计与研究

随着社会的不断进步和科学技术的不断发展,人们对能源利用率的要求越来越高。节能是解决能源问题的关键,也是目前最有效的措施之一。节能定时电磁阀通过干电池驱动,并能定时开关,可以广泛地应用于自动浇灌系统和智能洁具上。