隨著數(shù)字化控制技術(shù)的快速發(fā)展,直接數(shù)字化控制是目前研究較多的一種針對數(shù)字/伺服閥控壓力系統(tǒng)的控制方法。本文針對現(xiàn)有的數(shù)字/伺服閥存在的一些不足,在原有數(shù)字閥的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計出了一種新型轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥,該數(shù)字閥結(jié)構(gòu)簡單,抗污染能力強,成本低,能連續(xù)控制,能夠滿足新型氣動柔性驅(qū)動器FPA及其應(yīng)用研究的需要,并且能夠普遍地應(yīng)用在工業(yè)用氣壓控制系統(tǒng)中本文的主要工作和成果如下:1、針對目前數(shù)字閥體積偏大的,加工困難的問題,采用了全新的閥體設(shè)計,減小了閥體體積,降低了加工要求。2、針對目前數(shù)字閥依賴外界控制的弊端,設(shè)計了新的閥用電路,集成了測量、通訊、控制等功能。3、針對目前氣動監(jiān)控系統(tǒng)不易增減控制元件的弱點,提出了基于CAN總線的即插即用技術(shù),并在該氣動數(shù)字閥上得以實現(xiàn)。4、對這一種新型的轉(zhuǎn)板式數(shù)字閥,進(jìn)行了實驗,進(jìn)一步分析了其優(yōu)勢與不足。5、通過對新型轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥設(shè)計研究,有利于推進(jìn)伺服系統(tǒng)的研究和數(shù)字化元件的優(yōu)化設(shè)計。 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥(不含電路板)

孔和排氣孔只有一個與氣室相連通，而氣室直接通過輸出孔與氣動執(zhí)行元件相連，在同一時刻，閥的工作狀態(tài)只有一個:通氣或放氣。轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥成品實物，如圖2一5所示。圖中的閥上未裝電路板。圖2一5轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥(不含電路板)其使用中，還配備了一塊最多可以同時五只數(shù)字閥的閥島，圖2一6，即為一塊轉(zhuǎn)板上，同時裝二只數(shù)字閥的實物照片。圖2一6轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥與閥島(不含電路板) 2.1.3轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥的零件加工對于一個氣動控制元件來說，首先要具備較高的氣密性;其次由于該氣動數(shù)字閥轉(zhuǎn)板的特殊形狀，使得傳統(tǒng)的機加工方式無法準(zhǔn)確地加工出來，因此，在加工這套數(shù)字閥時，采用了傳統(tǒng)加工方式配合快走線技術(shù)的線切割技術(shù)，將閥的轉(zhuǎn)板加工成形。對于加工完畢后的轉(zhuǎn)板，發(fā)現(xiàn)存在著零件邊角有毛刺、表面粗糙度和平面度不佳的現(xiàn)狀，使得閥的氣密性變差，轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動時的摩擦力大大增加。因此，對轉(zhuǎn)板、襯板等有相對運動的面

11一100精密研磨拋光機，其最大理論可加工零件直徑為 150Inln，研磨后零件的表面粗糙度可以達(dá)到30納米左右，若經(jīng)拋光，則零件表面粗糙度可以達(dá)到10納米以內(nèi)。對于轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥，只需使用磨盤進(jìn)行研磨加工即可。圖2一7所示的，就是轉(zhuǎn)板經(jīng)過研磨后，表面粗糙度的測定圖，由圖可見，其表面粗糙度為Ra二0.Osum。呱叼腳啼料際‘、·認(rèn)沁哪嘲釁勺八砂鱺時喇崛洲圖2一7表面粗糙度的測定圖圖2一8為加工好以后，轉(zhuǎn)板和襯板的實物圖片。圖2一8轉(zhuǎn)板和襯板的實物圖2.2轉(zhuǎn)板式氣動數(shù)字閥數(shù)學(xué)建模2.2.1步進(jìn)電機數(shù)學(xué)模型氣動數(shù)字閥采用20BYGI.8系列的單輸出軸的混合式步進(jìn)電機8H30一O6O4A作為驅(qū)動裝置。其基本參數(shù)如下表2一3所示:表2一 3SH3o一0604A混合式步進(jìn)電機基本參數(shù)電電壓壓電流流電阻阻電感感最大靜轉(zhuǎn)矩 矩引線線重量 量機身長長 VVVVVAAAQQQmHHHHHg一 CmmmmmKgggmmmm 333.9990.6666.5552.2222.888200004440.07773333二相混合步進(jìn)電動機有三個比較通用的數(shù)學(xué)模型:Singh一K。。模型、Pickup一Russen模型和Leenh。uts模型〔川。其中PICk叩一RuSSell模型對二相混合步進(jìn)電動機的非線性問題，特別是繞組磁鏈，進(jìn)行了詳細(xì)的試驗研究，比較準(zhǔn)確的描述了電機內(nèi)部電磁變化過程。具有較高的精度。但是它需要詳細(xì)測試?yán)@組的磁鏈變化，相當(dāng)復(fù)雜，并不適合于通常的仿一16-

【參考文獻(xiàn)】：
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