两级滑阀式电液伺服阀建模与特性研究

为了研究两级滑阀式电液伺服阀的静态、动态特性,建立了两级滑阀式伺服阀的数学模型,仿真分析了前置级和功率级结构参数对伺服阀性能的影响。结果表明：某型两级滑阀式电液伺服阀具有良好的静动态特性,其输出流量大、线性度好、动态响应快;通过所建立的数学模型,可优化两级滑阀式电液伺服阀前置级和功率级的结构参数,为提升动态响应性能提供理论参考。     

用矩形波响应法辨识电液伺服阀的数学模型

目前已有许多文章介绍了电液伺服阀模型的辨识,其常用的方法有正弦波响应法和脉冲响应法等。本文用矩形波响应法进行模型辨识。伺服阀模型的简化伺服阀为两级动圈式电液伺服阀。该阀的控制级固有频率远高于先导级,若以伺服     

射流管力反馈两级电液伺服阀的高阶状态空间模型

射流管力反馈两级电液伺服阀常用数学模型为单输入单输出的三阶或二阶简化传递函数模型，其无法描述伺服阀各状态参数的变化且不便于采用现代控制理论的方法进行研究。基于现代控制理论，以衔铁角位移、射流喷嘴位移、射流管阀输出压力、滑阀的阀芯位移为输出，建立了射流管力反馈两级电液伺服阀五阶状态空间模型，不同于传统简化模型，此模型包含了滑阀的黏性阻力和液动力、油液压缩和泄漏、反馈杆弹簧力等多种因素的影响。通过仿真，给出了某型号射流管力反馈两级电液伺服阀的衔铁角位移、射流喷嘴位移、射流管阀输出压力和滑阀阀芯位移的阶跃响应曲线和频率响应曲线，结果显示所建高阶状态空间模型误差较小。     

双喷嘴挡板力反馈两级电液伺服阀的物理建模

电液伺服阀集机械、电子、磁场、流体传动、传感和控制等多学科技术于一体,其数学模型涉及领域较多,造成其模型结构复杂,工程应用通常只能采用简化模型。针对这个问题,基于Simulink多领域建模工具箱Simcape建立了双喷嘴挡板力反馈两级电液伺服阀的多学科物理模型,并对其性能进行仿真分析。结果表明,只需要理解电液伺服阀的结构及工作机理就可以建立其物理模型,且仿真不涉及复杂的数学公式,准确性也较高。     

双喷嘴挡板伺服阀非线性建模及其线性化

为从理论上研究喷嘴挡板伺服阀控电液伺服系统的动静态性能,需要建立较精确的电液伺服阀数学模型。考虑伺服阀喷嘴挡板处阀口流动等非线性因素影响,分析电液伺服阀的电信号输入到阀芯位移的输出特性,建立双喷嘴挡板两级伺服阀的非线性数学模型以描绘实际系统;根据实际模型特点,采用输入/输出线性化方法中的非线性状态反馈变换获得局部线性化模型,并通过分析系统零动态稳定性,从理论上证明了线性化模型的有效性。以常规泰勒展开线性化为对象,对提出的输入/输出线性化模型的精确性进行相应的仿真和实际试验对比。结果表明,该方法所建模型更接近实际系统,具有较强的鲁棒性,可用于精确分析实现阀控液压伺服系统的动静态性能。     

SFF-10电液伺服阀的设计

以某型号电液伺服阀为参照,设计了SFF-10电液伺服阀。叙述了SFF-10电液伺服阀的作用、组成以及工作原理;通过对比分析电液伺服阀的几种类型,确定了双喷嘴挡板式电液伺服阀设计方案、采用Excel软件对电液伺服阀的阀套与阀芯、喷嘴组件以及衔铁组件进行了设计计算。通过建模仿真验证了本设计满足设计要求。     

电液伺服阀动特性的辨识

文章对于用传统的正弦信号输入法对电液伺服阀进行辨识的理论和实践过程进行了探讨。确定了试验方法并编制了确定电液伺服阀数学模型的电子计算机拟合程序。通过辨识,对一般力反馈型两级电液伺服阀的较合适的数学模型也进行了某些探讨。     

正弦输入法识别电液伺服阀的动特性

该文对用传统的正弦信号输入法识别电液伺服阀动特性的理论和实践进行了探讨。设计了试验方案并编制了确定电液伺服阀数学模型的计算机拟合程序。通过辨识，对一般力反馈型两级电液伺服阀的合理的数学模型也进行了探讨。     

一种档板分离式电液伺服阀的特点与应用

一种档板分离式电液伺服阀的特点与应用李冬生蒋志勤綦琳李冰１力反馈两级喷嘴挡板电液伺服阀的两种不同结构图１所示为ＭＯＯＧ型力反馈两级喷嘴挡板阀的结构原理图，这类伺服阀采用四臂磁桥干式力矩马达为电机械转换器、双喷嘴整体式挡板为前置液压放大器，四边滑阀...     

偏导射流电液伺服阀工程化建模及仿真研究

介绍了偏导射流电液伺服阀的结构及工作原理,建立了其先导级射流放大器的工程化数学模型,推导了先导级的阀系数。对该型伺服阀进行了静态特性和动态特性分析,画出了传递函数的特性框图。通过MATLAB/Simulink软件进行建模和仿真,验证了理论假设的正确性,分析了位置反馈系数对流量的影响,为该型伺服阀的结构设计和参数匹配提供了参考依据。     

射流管三级电液伺服阀建模与动态特性仿真研究

叙述了射流管式三级电液伺服阀的结构及其工作原理,针对其结构建立了数学模型,并加入PD校正环节,导入MATLAB软件进行仿真,获得其阶跃响应曲线和开环伯德图。通过时域和频域分析表明,加入PD校正环节,使得系统局部相位超前,增加了系统的幅值裕度和相位裕度,因此其可大幅缩短三级阀的调整时间并增强其稳定性,同时反馈杆刚度和功率级滑阀阀芯面积对三级阀的动态响应有很大影响。通过有限元分析了圆形截面和矩形截面的反馈杆刚度,结果表明,在等面积时,由于矩形截面惯性矩大于圆形截面惯性矩,在相同的力作用下,矩形截面的反馈杆的位移较小,因此其反馈杆刚度较大,可提高先导级阀的动态反馈性能,从而更有利于三级阀的动态响应。     

基于MATLAB的高压腔电液压力伺服控制系统设计及仿真

电液压力伺服控制装置设计的重点和难点是建立电液压力伺服控制系统的数学模型和传递函数及开环增益系数的确定。通过设计高压润滑拉拔机的高压腔压力伺服控制系统,对数学模型和传递函数的建立做了详细介绍,并在MATLAB环境下对电液伺服控制系统进行仿真,确定出使系统稳定的开环增益。同时应用频率响应法对电液伺服控制系统的性能进行分析,从而得到满足要求且可靠的电液伺服系统参数,设计出符合要求的稳定电液压力伺服控制装置。     

射流偏转板伺服阀的设计与实现

根据伺服阀的使用特点,提出了一种燃油介质的射流偏转板伺服阀。简述了其结构及工作原理,并对伺服阀的输出性能进行了测试,结果表明研制的射流偏转板式伺服阀具有良好的静态特性。     

冷却油路型射流管式伺服阀的热力学研究

 射流管式电液伺服阀因抗污染能力强、灵敏度高、失效对中等特点,被广泛应用于航天、航空、船舶等领域。介绍了冷却油路型射流管式电液伺服阀的结构原理,建立了稳态传热过程的热流量方程。利用有限元软件ANSYS 对冷却油路型射流管式电液伺服阀进行了热力学分析,并分析了力矩马达内部温度分布以及热梯度等物理量。试验验证了冷却油路型射流管式电液伺服阀的冷却效果,为冷却油路型射流管式伺服阀的结构设计、热力学研究提供了理论依据。     

基于干扰观测器的电液伺服系统反馈线性化滑模控制

为抑制电液伺服系统中各种非线性因素及不确定干扰,提出了基于输入输出反馈线性化的滑模控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高其位置控制跟踪精度。以电液振动台为试验对象,建立其非线性控制模型,利用李雅普诺夫稳定性理论保证了位置闭环系统的全局稳定性。利用MATLAB/Simulink对设计的控制器进行了仿真验证,结果验证了提出的控制器的可行性。为了模拟实际环境下存在不确定干扰,在位置电液系统基础上增加了电液加载系统,开展了试验研究。结果表明,该控制器能有效的提高干扰下电液伺服系统的位置跟踪性能。     

New method to improve dynamic stiffness of electro-hydraulic servo systems

Most current researches working on improving stiffness focus on the application of control theories.But controller in closed-loop hydraulic control system takes effect only after the controlled position is deviated,so the control action is lagged.Thus dynamic performance against force disturbance and dynamic load stiffness can’t be improved evidently by advanced control algorithms.In this paper,the elementary principle of maintaining piston position unchanged under sudden external force load change by charging additional oil is analyzed.On this basis,the conception of raising dynamic stiffness of electro hydraulic position servo system by flow feedforward compensation is put forward.And a scheme using double servo valves to realize flow feedforward compensation is presented,in which another fast response servo valve is added to the regular electro hydraulic servo system and specially utilized to compensate the compressed oil volume caused by load impact in time.The two valves are arranged in parallel to control the cylinder jointly.Furthermore,the model of flow compensation is derived,by which the product of the amplitude and width of the valve’s pulse command signal can be calculated.And determination rules of the amplitude and width of pulse signal are concluded by analysis and simulations.Using the proposed scheme,simulations and experiments at different positions with different force changes are conducted.The simulation and experimental results show that the system dynamic performance against load force impact is largely improved with decreased maximal dynamic position deviation and shortened settling time.That is,system dynamic load stiffness is evidently raised.This paper proposes a new method which can effectively improve the dynamic stiffness of electro-hydraulic servo systems.     

双喷嘴挡板电液伺服阀前置级流固耦合分析

分析双喷嘴挡板电液伺服阀前置级的动态流场,研究衔铁挡板组件受力发生偏转导致前置级流场发生变化,分析固定节流口、喷嘴、回油口处的流速、压力变化和功率损失,以及衔铁挡板组件、滑阀阀芯的位移及受力情况。该研究利用ANSYS软件,采用流固耦合分析方法对双喷嘴挡板电液伺服阀衔铁挡板组件及前置级流场进行分析,为双喷嘴挡板电液伺服阀的流场分析提供了一种更接近实际的分析方法,得到更为精确的分析结果,为模型结构参数及固体材料的选择提供一定的指导。     

液压驱动单元力控系统建模及其性能影响因素研究

以四足机器人关节驱动器 液压驱动单元为研究对象,依据液压驱动单元的结构组成原理,采用机理建模的方法,建立其力控系统数学模型,该模型包含了基于辨识得到的伺服阀三阶传递函数、伺服阀的压力 流量非线性环节、伺服缸两腔容积变化因素等。建立液压驱动单元力控系统框图,并利用MATLAB/Simulink平台建立其仿真模型,采用实验测试与仿真分析相结合的方法,研究不同工作参数和不同给定信号下的液压驱动单元力控性能。研究结果表明：比例增益、供油压力、力阶跃量及正弦频率等参数均会对液压驱动单元的力控性能产生影响,该研究工作对四足机器人各关节高性能的力控方法研究提供了理论和实验基础。     

伺服比例综合实验台垂直力加载系统研究

介绍了沈阳工业大学伺服比例综合实验台中垂直力加载系统的基本组成和工作原理.该实验台应用了液压伺服比例控制技术、智能计算机数据采集及控制技术,闭环控制系统以比例换向阀作为控制元件,以力传感器作为反馈元件,实现对非对称液压缸输出力的精确控制.推导出该系统的动态响应数学表达式,并以MATLAB中动态仿真工具Simulink软件包作为开发工具,给出了系统的仿真结果.     

2D数字式电液比例换向阀动态特性实验研究

由于摩擦力、液动力等因素的影响,直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制,而导控式比例换向阀无法实现零压下工作,针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点,提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀--2D数字式电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理基础上,对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz,具有良好的动态特性。