2D数字伺服阀

2D数字伺服阀的阀体部分采用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转换为阀芯轴向运动,实现伺服阀液压功率放大,并利用步进电机驱动阀芯在一定的角度范围内运动实现电-机械信号的转换作用。为了保证步进电机作为电-机械转换器具有较高的响应速度和定位精度,应用DSP设计了一种嵌入式数字阀专用控制器,对其进行闭环伺服控制,保证对输入信号的连续快速跟踪,以该控制思想设计的电-机械转换器实现了对步进电机的控制,其频响达200Hz以上。为了获得2D数字伺服阀的性能,建立实验平台对阀的性能进行实验研究。实验结果表明,2D数字伺服阀具有良性的静态特性,其分辨率和滞环皆在1%以内,2D数字伺服阀同时还具有良好的动态特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,对应-3dB频宽约为130Hz。     

2D数字伺服阀的简介

该文主要阐述了2D数字伺服阀的结构原理及工作原理,建立了电—机械转换器的数学模型,设计了2D数字伺服阀控制器。为了获得电—机械转换器及样阀的性能,对其进行了实验研究,实验结果表明,该电—机械转换器具有良好的频率特性,对应-3dB、-90°的频宽约为250Hz;2D数字伺服阀具有良好的静态、动态性能,其分辨率与滞环皆在1%以内,阀在25%满量程正弦输入信号下,对应-3dB、-90°的频宽约为130Hz。     

大流量2D数字伺服阀频率特性

介绍2D数字伺服阀的工作原理,其中阀用步进电机采用位置和电流闭环控制.对数字阀建立数学模型,并对数字阀频率响应进行实验研究.实验结果表明:2D数字伺服阀具有良好的动态特性和阶跃响应特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,幅值为-3dB对应的频宽约为80Hz,阶跃响应时间约为9ms.     

4通径2D数字伺服阀的静态特性实验研究

阐述了2D数字伺服阀的结构及工作原理,在此基础上,对4只4通径的2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线、零位泄漏特性曲线。     

Φ6mm通径2D数字伺服阀的实验研究

针对2D数字伺服阀静动态特性可能存在的不稳定问题,分析了2D数字伺服阀的结构、工作原理及抗污染能力。并在此基础上,设计并搭建了测试实验平台,在额定压力21MPa时,对5只额定流量为50L/min的通径6mm的2D数字伺服阀进行了静动态特性实验研究。研究结果表明:5只2D数字伺服阀滞环都小于5.7%,-3dB处幅频宽至少可达70Hz(25%额定流量),阶跃响应上升时间至少可达8.8ms;5只6mm通径2D数字伺服阀均具有较理想的静动态特性和良好的加工一致性,不存在静动态特性不稳定的问题。     

4通径2D数字伺服阀的仿真及特性分析

介绍了4通径2D数字伺服阀的结构原理和工作原理,建立了阀的数学模型,对数字伺服阀的静态、动态进行了仿真研究。     

新型双向比例电-机械转换器的研制

提出一种永磁极化、具备双向驱动能力的电-机械转换器,其工作原理是基于极化磁通与控制磁通的差动叠加控制;分析了其磁场分布及位移-力输出特性。实验结果表明该力马达具有耐高压能力、良好的线性度、较小的滞环和较高的频响,可应用于比例阀或伺服阀。     

低惯量电-机械转换器动态特性研究

设计基于DSP永磁盘式步进电机控制系统,并将该系统作为数字伺服阀低惯量电-机械转换器,采用位置和电流双闭环反馈控制研究其动态特性。实验结果表明:该电-机械转换器在100%幅值下阶跃响应达到3.5ms;25%幅0值下对应相位角滞后90°频宽达到275Hz。     

基于AS5045的电-机械转换器的实验研究

为提高电液伺服控制系统的响应速度和精度,将角位移测控技术应用到电-机械转换器闭环控制中,增加步进电机位置信号作为控制参数,实现了位置闭环控制。在介绍AS5045内部结构以及其输出模式的基础上,给出了以TMS320F2812 DSP为主控器、以AS5045为位置反馈的电-机械转换器的结构。详细介绍了基于SPI输出模式的AS5045与TMS320F2812的工作模式,进行了位置闭环PID控制策略的研究,以及软硬件的设计与测试,实现了步进电机的位置反馈与闭环控制。     

直动式数字阀控制器的设计研究

采用了双闭环控制系统,提出了同步式伺服电动机的控制算法,研究并设计了数字阀控制器,提高了数字阀的控制精度,并保证了数字阀的响应速度和定位精度.     

基于Mlx90316的电-机械转换器角位移测控系统

为提高电液伺服控制系统的响应速度和精度,将角位移测控技术应用到电-机械转换器控制闭环中,增加步进电机位置信号作为控制参数,实现了位置闭环控制。开展了基于霍尔技术位移测量技术的研究及其解码原理的分析;根据Mlx90316芯片的时序要求,设计了一种电-机械转换器角位移测控系统,实现了角位移的非接触式测量;测控系统以TMS320F2812 DSP作为主控器,开发了相关功能模块,进行了位移闭环PID控制策略的研究,以及软硬件的设计与测试,实现了步进电机的位置反馈与闭环控制。测试结果表明,该系统测量速度可达2 800 fp/s,精度可达12 bit,系统具有测速范围宽、控制精度高等特点。     

2D数字阀流量规划补偿死区研究

阐述了2D数字阀的结构和工作原理,分析了2D数字阀死区产生的原因,针对传统的颤振补偿死区方法的不足,提出流量规划补偿死区的新方法,并研究了流量规划同时叠加少量颤振补偿技术。实验结果表明,采用流量规划补偿后,死区基本消失,但滞环依然存在;采用流量规划同时叠加少量颤振补偿技术进行补偿,可以完全消除死区,滞环也明显减小,非线性度小于0.5%,能够达到伺服系统的要求。在死区补偿之后,该阀在25%满量程的正弦波控制下,-3dB处幅频宽可达141Hz。     

2D数字阀阀芯受力分析及研究

介绍了2D数字阀的基本结构及工作原理,提出了2D流量控制概念。研究了由径向力引起的液压卡紧现象。通过Fluent软件对数字阀内部进行流场分析,得出2D阀芯弓形槽处壁面所受的压力分布,并对阀芯受到径向力的原因进行了分析,提出了减小2D阀阀芯卡紧力的一些措施。     

基于CATIA的2D数字阀的模块化设计

介绍了基于CATIA软件平台,设计2D数字阀的模块化设计思想。首先阐述了模块化设计方法的原理,然后根据产品的功能要求对2D数字阀进行模块划分,利用CATIA软件平台,设计出产品相应模块的机械结构,从而缩短设计周期,提高产品稳定性,降低经济成本。     

正开口2D数字伺服阀的静态特性实验研究

为了考核2D数字伺服阀加工一致性,该文分析了2D数字伺服阀的结构和工作原理,在此基础上,对8台12.5mm通径的正开口2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线和零位泄漏曲线。实验表明正开口2D数字伺服阀具有理想的静态特性和较低的导控级零位泄漏,且2D数字伺服阀具有较好的加工一致性。     

高速比例电磁阀电-机械转换器动态特性研究

在对一种新型的高速比例电磁阀电-机械转换器工作原理分析的基础上,采用了理论建模、仿真分析的方法,得出了在PWM驱动情况下电-机械转换器不同的绕组电流、电感、感应电动势、衔铁位移和速度以及电磁力的响应曲线。通过与试验的电流响应曲线相对比分析:该电-机械转换器结构简单、可靠,电流响应速度大约为0.5 ms,最大输出位移0.2 mm,仿真结果与试验结果基本一致。     

基于CFD的电-机械转换器空气阻尼分析

针对电-机械转换器的空气阻尼问题,基于动网格技术,对三种不同结构的推力线圈骨架的运动空气阻尼进行了CFD计算。仿真结果表明,随着运动频率和速度的增大,推力线圈骨架的空气阻尼效应更加显著。通过对推力线圈骨架的端部开孔,可以大大改善其空气流通特性、压力和速度分布更合理。结构二的空气阻尼较结构一减小81%,结构三的空气阻尼较结构一减小98%,可知高速工况下作用于电 机械转换器的空气阻尼能够通过优化其结构而得到减小。     

新型比例阀用动磁式电机械转换器输出特性分析

介绍了一种永久磁铁励磁的新型阀用动磁式电机械转换器,通过采用动磁式设计和异形导磁心设计,提高了动态响应速度。基于Ansoft Maxwell 2D软件,对电机械转换器的静态性能和动态性能进行了仿真分析。分析表明,该电机械转换器输出力平稳,线性度高,动态响应迅速,可以满足高响应比例阀的驱动要求。     

2D数字电液四通换向阀：2D数字阀系列报告之一

本文介绍了一种新型2D数字换向阀,该阀运用伺服螺旋机构的原理设计,采用数字控制的方式工作;实验证明,该阀具有结构简单、频响高、线性度好、重复精度以及可靠性高等优点.     

小流量2D数字伺服阀的设计与研究

针对喷嘴-挡板伺服阀抗污染能力差,射流管伺服阀频响低等缺点,提出了一种结构简单、抗污染能力强,频响高的小型数字阀—6 mm通径2D数字伺服阀。该阀由2D方向阀、传动机构和电-机械转换器组成。在分析该阀的结构和工作原理的基础上,对2D数字伺服阀的动态特性进行了MATLAB仿真。该阀的最小间隙为1.2mm,仿真结果表明:2D数字伺服阀对应-3 d B、-90°的频宽约为240 Hz。2D数字伺服阀实验研究结果是该阀对应-3d B、-90°频宽约为205 Hz。说明该阀不仅抗污染能力强,而且频响很高。