本文關(guān)鍵詞：電液位置系統(tǒng)用高速電磁閥及其特性研究

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【摘要】：高速電磁閥以其結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)迅速、抗污染能力強等特點，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域。高速電磁閥采用了PWM控制方法，實現(xiàn)了電液系統(tǒng)的數(shù)字化，因此正在逐步代替價格昂貴的伺服閥。 以高速電磁閥作為主要研究對象，采用理論分析，數(shù)學(xué)建模，以及仿真分析相結(jié)合地方法，對高速電磁閥的空載流量和響應(yīng)特性進(jìn)行了深入的分析與研究，對高速電磁閥的商品化有較大的指導(dǎo)意義，并以高速電磁開關(guān)閥為基礎(chǔ)搭建了新型的電液位置系統(tǒng)。 針對高速電磁閥的空載流量在理論上進(jìn)行了分析，并利用AMESim軟件建立了閥的模型，通過對仿真數(shù)據(jù)的整理與分析，得到的結(jié)論與理論分析一致，即高速電磁閥的空載流量與PWM信號周期無關(guān)，只與PWM信號占空比有關(guān)，占空比在17%～85%之間，兩者之間有很好的線性關(guān)系。 高速電磁閥的核心部件—電磁鐵進(jìn)行了有限元分析，通過求解，得到了電磁力與閥芯位移的函數(shù)關(guān)系，為下一步的動態(tài)分析提供了必要的數(shù)據(jù)支持。本文在理論上對閥芯動作做了深入的分析，并在此基礎(chǔ)上，分別在電、磁、運動三方面建立了閥的非線性數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB軟件中Simulink工具包仿真分析，得到了影響高速電磁閥動態(tài)響應(yīng)的因素。通過多次的仿真實驗，得到閥的最優(yōu)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。以優(yōu)化過的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用MATLAB軟件得到的伯德圖證實了高速電磁開關(guān)閥的穩(wěn)定性。為了延長閥芯壽命，，避免過多的碰撞，本文還分析了高速電磁閥在高頻脈沖作用下的比例功能。通過仿真得到了有力的數(shù)據(jù)支撐，證明閥在高頻脈沖信號下的精確比例功能是可行的。 為了滿足高速電磁閥對電流的技術(shù)要求（大電流啟動，小電流維持），本文采用了PWM調(diào)制式的驅(qū)動方式，并在不同占空比的PWM信號產(chǎn)生和驅(qū)動方式的原理都做了細(xì)致的分析，設(shè)計了實際的高速電磁閥驅(qū)動電路，然后通過仿真結(jié)果看到，實現(xiàn)了大電流啟動，小電流維持的技術(shù)要求。 在高速電磁閥的基礎(chǔ)上建立了一種新型的電液位置系統(tǒng)。通過對該系統(tǒng)的原理與模型分析，得出了該模型的傳遞函數(shù)。根據(jù)其開環(huán)傳遞函數(shù)求得了系統(tǒng)的穩(wěn)定性的開環(huán)增益，并利用仿真得到的伯德圖和尼柯爾斯圖驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了實現(xiàn)液壓缸的平穩(wěn)啟動和停止，對活塞的加速度進(jìn)行了優(yōu)化。然后分析了系統(tǒng)的誤差來源與影響因素，為了消除電液位置系統(tǒng)的跟隨誤差，本文采用了預(yù)見控制策略，分別從理論和仿真兩方面進(jìn)行了分析，得到的仿真結(jié)果表明，該控制方法可以有效地提高電液位置系統(tǒng)的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH139

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本文編號：1270060