液壓伺服控制系統(tǒng)相較于其它控制系統(tǒng)而言,具有快速性好、控制精度高、功率-重量比大等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在軍事和航天航空領(lǐng)域,但是在過(guò)去的50年里,作為液壓伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,伺服閥的設(shè)計(jì)并沒有什么改變。隨著智能材料的發(fā)展,利用新型材料來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服閥成為人們對(duì)伺服閥進(jìn)行探索的新方向。目前,壓電陶瓷就其壓電性能優(yōu)越、響應(yīng)速度快和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)成為驅(qū)動(dòng)伺服閥的首選材料。本文根據(jù)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)了一種新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)伺服閥,針對(duì)所設(shè)計(jì)的伺服閥建立數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行仿真分析、提出控制策略并利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。論文就壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的工作原理進(jìn)行分析,根據(jù)當(dāng)前壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的出力、輸出位移、諧振頻率等特性情況選擇了能夠滿足伺服閥驅(qū)動(dòng)要求的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器類型。對(duì)所選的壓電陶瓷圓環(huán)彎曲片進(jìn)行輸出特性的分析,采用有限元完成靜態(tài)特性的仿真分析,得到圓環(huán)彎曲片的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型。分析圓環(huán)彎曲片的安裝和與伺服閥的連接方式,研究了對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的輸出特性產(chǎn)生影響的安裝因素及其影響情況。根據(jù)對(duì)伺服閥提出的改進(jìn)設(shè)計(jì)要求選擇所設(shè)計(jì)伺服閥為先導(dǎo)閥采用滑閥進(jìn)行液壓放大的兩級(jí)伺服閥,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型。對(duì)壓電驅(qū)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

壓電效應(yīng)示意圖

b）逆壓圖 1-1 壓電效應(yīng)示意圖為壓電材料的典型應(yīng)用，隨著壓電材器被設(shè)計(jì)和使用。根據(jù)變形情況可以彎曲變形驅(qū)動(dòng)器。電陶瓷驅(qū)動(dòng)器主要是壓電陶瓷堆棧，陶瓷片粘貼在一起，每層間嵌有電極和電氣上的并聯(lián)。在施加電場(chǎng)時(shí)，壓以疊加，使得壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器在較低驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)緊湊，可承受較大負(fù)載移輸出，壓電陶瓷片的數(shù)量會(huì)增大，的驅(qū)動(dòng)器適用于出力大、位移小，對(duì)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文原理有兩種形式。第一種為壓電陶瓷片并聯(lián)，如圖 1-3a）所示，在極化方向相同的相鄰兩片壓電陶瓷上施加方向相反的電場(chǎng)，使其極化方向與電場(chǎng)方向相同的壓電陶瓷片伸長(zhǎng)，極化方向與電場(chǎng)方向相反的壓電陶瓷片縮短，從而產(chǎn)生彎曲變形；第二種是壓電陶瓷片串聯(lián)，如圖 1-3b）所示，相鄰兩片壓電陶瓷的極化方向相反，在施加相同方向的電場(chǎng)時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。


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