本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)字先導(dǎo)控制的比例流量放大閥特性研究

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【摘要】：數(shù)字液壓系統(tǒng)是相對于模擬液壓系統(tǒng)的一個發(fā)展方向,因其可靠性高、魯棒性強(qiáng)、重復(fù)度好、抗污染能力強(qiáng)、與計算機(jī)接口方便、可實現(xiàn)無傳感器高精度控制等優(yōu)點,越來越受到人們的關(guān)注。數(shù)字液壓閥作為數(shù)字液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件,由于控制流量小,且輸出不連續(xù),應(yīng)用范圍受到限制。為解決該問題,本文提出以小流量數(shù)字閥為先導(dǎo)級,流量放大原理插裝閥為主級的兩級比例流量放大閥,實現(xiàn)了先導(dǎo)數(shù)字控制與流量連續(xù)輸出,同時可有效解決數(shù)字閥控制流量小的問題。首先,對先導(dǎo)數(shù)字閥-高速開關(guān)閥性能進(jìn)行了研究。建立了高速開關(guān)閥的動力學(xué)方程,對其驅(qū)動特性進(jìn)行了理論分析;在此基礎(chǔ)上設(shè)計了以單片機(jī)為核心的單電源供電、雙電壓驅(qū)動控制電路;針對HSV高速開關(guān)閥搭建性能試驗平臺,對該閥動靜態(tài)特性進(jìn)行試驗研究,并分析控制參數(shù)對性能的影響。最終得出結(jié)論:1、動態(tài)特性:開啟階段,由于驅(qū)動電壓較高,壓差對響應(yīng)時間影響不大;保持階段,由于驅(qū)動電壓較低,閥的功耗明顯降低;關(guān)閉階段,由于保持階段驅(qū)動電壓較低,減少了電磁鐵的剩磁,同時,穩(wěn)壓管卸荷電路能使其快速卸荷,兩者的共同作用縮短了關(guān)閉延遲時間,但同時受壓差影響。2、靜態(tài)特性:隨著壓差增大、控制頻率減小,死區(qū)和飽和區(qū)逐漸減小,線性控制區(qū)域逐漸增大。其次,對數(shù)字先導(dǎo)控制的比例流量放大閥進(jìn)行研究。建立了數(shù)字先導(dǎo)比例節(jié)流閥和調(diào)速閥數(shù)學(xué)模型,并在SimulationX中搭建仿真模型,分析了控制和結(jié)構(gòu)參數(shù)對靜態(tài)和波動特性的影響。結(jié)果表明:通過改變先導(dǎo)數(shù)字閥控制信號的占空比可實現(xiàn)對節(jié)流閥和調(diào)速閥流量的比例控制,但不同占空比時,主閥對先導(dǎo)流量的放大倍數(shù)不同,放大倍數(shù)隨占空比增大而增大;但是由于先導(dǎo)數(shù)字閥不斷開關(guān)帶來流量波動,當(dāng)占空比為50%時,流量波動達(dá)到最大,通過增加控制腔體積、提高控制信號頻率等可以減小流量波動;對于調(diào)速閥,由于結(jié)構(gòu)上的限制,預(yù)開口量對該閥的精度有很大影響,開口量越大精度越低。最后,搭建先導(dǎo)數(shù)字控制的比例節(jié)流閥實驗平臺,對其動靜態(tài)特性進(jìn)行了試驗研究,進(jìn)一步驗證了該原理閥的可行性;通過改變控制信號占空比可以實現(xiàn)對主閥流量的比例控制。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字液壓 流量閥 開關(guān)控制 PWM
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究意義11-12
• 1.2 數(shù)字液壓發(fā)展現(xiàn)狀及研究動態(tài)12-20
• 1.2.1 梆梆控制法12-13
• 1.2.2 開關(guān)液壓技術(shù)13-17
• 1.2.3 并聯(lián)液壓技術(shù)17-18
• 1.2.4 數(shù)字先導(dǎo)控制研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 Valvistor閥研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 先導(dǎo)數(shù)字閥特性研究23-43
• 2.1 先導(dǎo)數(shù)字閥工作原理23-24
• 2.2 先導(dǎo)數(shù)字閥驅(qū)動特性與電路24-33
• 2.2.1 先導(dǎo)數(shù)字閥驅(qū)動特性24-27
• 2.2.2 先導(dǎo)數(shù)字閥驅(qū)動電路27-33
• 2.3 先導(dǎo)數(shù)字閥特性試驗研究33-41
• 2.3.1 先導(dǎo)數(shù)字閥性能試驗平臺33-35
• 2.3.2 先導(dǎo)數(shù)字閥動態(tài)特性試驗研究35-39
• 2.3.3 先導(dǎo)數(shù)字閥靜態(tài)特性試驗研究39-41
• 2.4 小結(jié)41-43
• 第三章 先導(dǎo)數(shù)字控制的比例節(jié)流閥仿真研究43-56
• 3.1 先導(dǎo)數(shù)字控制的比例節(jié)流閥工作原理43-44
• 3.1.1 流量放大原理43-44
• 3.1.2 先導(dǎo)數(shù)字比例節(jié)流閥工作原理44
• 3.2 先導(dǎo)數(shù)字比例節(jié)流閥數(shù)學(xué)模型44-49
• 3.2.1 靜態(tài)特性數(shù)學(xué)模型44-46
• 3.2.2 波動特性數(shù)學(xué)模型46-49
• 3.3 仿真建模建立與驗證49-50
• 3.3.1 仿真建模建立49
• 3.3.2 仿真模型驗證49-50
• 3.4 仿真結(jié)果分析50-54
• 3.4.1 控制容腔對波動特性的影響50-52
• 3.4.2 占空比對靜態(tài)特性的影響52-53
• 3.4.3 先導(dǎo)流量對波動特性的影響53
• 3.4.4 控制頻率對波動特性的影響53-54
• 3.4.5 占空比對波動特性的影響54
• 3.5 小結(jié)54-56
• 第四章 先導(dǎo)數(shù)字控制的比例調(diào)速閥仿真研究56-64
• 4.1 先導(dǎo)數(shù)字比例調(diào)速閥工作原理56-57
• 4.2 先導(dǎo)數(shù)字比例調(diào)速閥數(shù)學(xué)模型57-58
• 4.3 仿真建模建立58-60
• 4.4 仿真結(jié)果分析60-63
• 4.4.1 反饋槽預(yù)開口對流量的影響60
• 4.4.2 反饋槽寬對流量的影響60-61
• 4.4.3 控制頻率對流量的影響61
• 4.4.4 主閥壓差對流量的影響61-62
• 4.4.5 占空比對流量的比例控制62-63
• 4.5 小結(jié)63-64
• 第五章 先導(dǎo)數(shù)字控制的比例節(jié)流閥試驗研究64-75
• 5.1 引言64
• 5.2 總體試驗系統(tǒng)設(shè)計64-66
• 5.3 試驗系統(tǒng)組成66-68
• 5.3.1 液壓泵站66-67
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集設(shè)備67
• 5.3.3 傳感器67-68
• 5.3.4 試驗過程68
• 5.4 試驗結(jié)果與分析68-74
• 5.4.1 靜態(tài)特性68-71
• 5.4.2 動態(tài)特性71-74
• 5.5 小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 論文總結(jié)75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84

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1 陳惠民;黃新華;劉天民;林保華;;直接式數(shù)字閥的開發(fā)研究[J];機(jī)床與液壓;1987年02期

2 湯孝信;新型數(shù)字閥與多缸同步[J];液壓與氣動;1990年04期

3 李勝,裴翔,阮健;數(shù)字閥控制器的設(shè)計方法研究[J];工程設(shè)計學(xué)報;2002年03期

4 趙曉燕,張勝昌,許仰曾,楊逢瑜;數(shù)字閥的優(yōu)化設(shè)計研究[J];機(jī)床與液壓;2004年10期

5 阮健,李勝,裴翔,俞浙青;數(shù)字閥的分級控制及非線性[J];機(jī)械工程學(xué)報;2005年11期

6 張遠(yuǎn)深;董宗彬;李慧燕;張文濤;徐正華;;數(shù)字閥在壓力控制裝置中的應(yīng)用[J];液壓與氣動;2008年01期

7 許仰曾;李達(dá)平;陳國賢;;液壓數(shù)字閥的發(fā)展及其工程應(yīng)用[J];流體傳動與控制;2010年02期

8 張憲;裴翔;呂梅蕾;楊水燕;阮健;;2D數(shù)字閥閥芯受力分析及研究[J];流體傳動與控制;2011年06期

9 許有熊;李小寧;朱松青;劉娣;;壓電開關(guān)調(diào)壓型氣動數(shù)字閥控制方法的研究[J];中國機(jī)械工程;2013年11期

10 徐興齋;;電液數(shù)字閥的研究[J];武漢鋼鐵學(xué)院學(xué)報;1985年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李勝;裴翔;阮健;;數(shù)字閥控制器的設(shè)計方法研究[A];第二屆全國流體傳動及控制工程學(xué)術(shù)會議論文集（第四卷）[C];2002年

2 趙曉燕;張勝昌;許仰曾;楊逢瑜;;數(shù)字閥的優(yōu)化設(shè)計研究[A];機(jī)床與液壓學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年

3 趙曉燕;張勝昌;許仰曾;楊逢瑜;;數(shù)字閥的優(yōu)化設(shè)計研究[A];第三屆全國流體傳動及控制工程學(xué)術(shù)會議論文集（第二卷）[C];2004年

4 王玲;滕鵬;馬晶;;基于ModBus總線的高精度數(shù)字閥控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[A];中國空氣動力學(xué)會測控技術(shù)專委會第六屆四次學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

5 米建國;劉忠良;錢軍輝;陳宏宇;張偉朋;叢燕;;數(shù)字閥PCC智能調(diào)速器的研發(fā)[A];全國大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)第二屆年會論文集[C];2005年

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1 周盛;液壓自由活塞發(fā)動機(jī)運動特性及其數(shù)字閥研究[D];浙江大學(xué);2006年

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1 楊凱鈞;改進(jìn)型轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥的特性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

2 吳建;基于兩位開關(guān)閥的數(shù)字閥控制技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 易雪梅;基于DSP的數(shù)字溢流閥的控制研究[D];重慶大學(xué);2015年

4 李陶陶;基于數(shù)字先導(dǎo)控制的比例流量放大閥特性研究[D];太原理工大學(xué);2016年

5 慎石磊;新型轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

6 董本萬;氣動數(shù)字閥控制策略的研究[D];河南理工大學(xué);2009年

7 陳夷平;數(shù)字閥的非線性特性及顫振補(bǔ)償研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

8 張憲;變面積梯度的2D數(shù)字閥性能分析及實驗研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

9 張U_暉;2D數(shù)字閥的靜動態(tài)特性及死區(qū)非線性補(bǔ)償研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

10 鄒正佳;2D數(shù)字閥及電 機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

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本文編號：1095956