發(fā)布時間：2017-04-10 21:41

  本文關(guān)鍵詞：基于壓電驅(qū)動的電液伺服閥研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電液伺服閥作為電液伺服系統(tǒng)中最為重要的元件，它的性能優(yōu)劣直接影響到整個電液伺服系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的以電磁力/力矩馬達(dá)驅(qū)動的電液伺服閥，由于其頻寬的限制，現(xiàn)在已不能滿足高頻電液驅(qū)動系統(tǒng)的要求。隨著智能材料的發(fā)展，新型的壓電驅(qū)動器以其獨特的性能，具有響應(yīng)速度快、輸出力大和精度高等優(yōu)點。 本文設(shè)計了直動式壓電伺服閥和噴嘴擋板壓電伺服閥，并對其特性進(jìn)行了相關(guān)研究。 在參照普通電液伺服閥結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了直動式壓電伺服閥和噴嘴擋板壓電伺服閥的結(jié)構(gòu)；對它們的工作原理進(jìn)行了介紹，并對兩種壓電伺服閥的關(guān)鍵零件進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計和計算。 對直動式壓電伺服閥的壓電疊堆驅(qū)動器動態(tài)特性進(jìn)行了分析研究。針對所設(shè)計的直動式壓電伺服閥結(jié)構(gòu)，，建立了驅(qū)動器的系統(tǒng)模型。對驅(qū)動器進(jìn)行時域和頻域分析，并研究了系統(tǒng)重要參數(shù)對壓電疊堆驅(qū)動器動態(tài)特性和輸出位移的影響。同時，對噴嘴擋板壓電伺服閥的壓電驅(qū)動器進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，并仿真分析該壓電驅(qū)動器的位移和輸出力特性。 基于以上理論分析，建立了直動式壓電伺服閥的非線性動力學(xué)模型，根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型對閥的動態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析，并研究了該壓電伺服閥關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對其動態(tài)特性的影響。與其他結(jié)構(gòu)壓電伺服閥相比，本文所設(shè)計的新型直動式壓電伺服閥的動態(tài)特性能夠較好地滿足其在高頻條件下的應(yīng)用�；趬弘婒�(qū)動及噴嘴擋板伺服閥的相關(guān)理論，建立了噴嘴擋板壓電伺服閥的數(shù)學(xué)模型。并根據(jù)相關(guān)設(shè)計參數(shù)，對噴嘴擋板壓電伺服閥的流量輸出特性以及其靜動態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，該閥的靜動態(tài)特性能夠保證一定頻寬的同時具有較好的流量特性。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服閥 壓電驅(qū)動器 動態(tài)特性 數(shù)學(xué)建模 性能仿真
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 電液伺服閥的發(fā)展10-11
• 1.2.1 電液伺服閥組成及工作原理10-11
• 1.2.2 電液伺服閥的研究與發(fā)展11
• 1.3 壓電型電液伺服閥研究與發(fā)展11-15
• 1.3.1 壓電驅(qū)動器簡介11-13
• 1.3.2 壓電驅(qū)動器在流體控制中的應(yīng)用與發(fā)展13-15
• 1.4 壓電伺服閥的特點15
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 2 新型壓電伺服閥設(shè)計17-28
• 2.1 直動式壓電伺服閥結(jié)構(gòu)和工作原理17-18
• 2.1.1 直動式壓電伺服閥結(jié)構(gòu)介紹17
• 2.1.2 直動式壓電伺服閥工作原理17-18
• 2.2 直動式壓電伺服閥主要零件設(shè)計18-23
• 2.2.1 壓電疊堆驅(qū)動器設(shè)計18-21
• 2.2.2 杠桿放大機構(gòu)設(shè)計21
• 2.2.3 回復(fù)彈簧設(shè)計21-23
• 2.3 噴嘴擋板壓電伺服閥結(jié)構(gòu)與工作原理23-24
• 2.4 噴嘴擋板壓電伺服閥主要零件設(shè)計24-27
• 2.4.1 壓電疊堆選型24-25
• 2.4.2 杠桿放大機構(gòu)模型25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 壓電疊堆驅(qū)動器建模分析與仿真研究28-41
• 3.1 壓電疊堆驅(qū)動器建模28-29
• 3.1.1 壓電疊堆簡化模型28-29
• 3.1.2 壓電疊堆輸出位移29
• 3.2 伺服閥用壓電疊堆驅(qū)動器系統(tǒng)建模29-34
• 3.3 壓電疊堆驅(qū)動器系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析34-38
• 3.3.1 時域分析34-36
• 3.3.2 頻域分析36-38
• 3.4 噴嘴擋板閥用壓電驅(qū)動器仿真分析38-39
• 3.4.1 壓電疊堆仿真38-39
• 3.4.2 壓電驅(qū)動器仿真39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4 新型壓電伺服閥特性仿真研究41-58
• 4.1 直動式壓電伺服閥數(shù)學(xué)模型41-47
• 4.1.1 直動式壓電伺服閥非線性動力學(xué)模型41-44
• 4.1.2 遲滯特性建模44-46
• 4.1.3 電液伺服閥空載流量特性46-47
• 4.2 直動式壓電伺服閥動態(tài)特性仿真分析47-49
• 4.2.1 時域分析48
• 4.2.2 頻域分析48-49
• 4.3 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對直動式壓電伺服閥動態(tài)特性的影響49-52
• 4.3.1 閥芯組件質(zhì)量對動態(tài)特性的影響49-50
• 4.3.2 閥芯組件阻尼系數(shù)對動態(tài)特性的影響50
• 4.3.3 回復(fù)彈簧剛度對動態(tài)特性的影響50-51
• 4.3.4 預(yù)壓彈簧預(yù)壓力對動態(tài)特性的影響51-52
• 4.4 噴嘴擋板壓電伺服閥數(shù)學(xué)模型52-54
• 4.4.1 噴嘴擋板組件52-53
• 4.4.2 滑閥53
• 4.4.3 閥控缸傳遞函數(shù)推導(dǎo)53-54
• 4.5 噴嘴擋板壓電伺服閥仿真分析54-57
• 4.5.1 流量特性54-56
• 4.5.2 時間響應(yīng)56
• 4.5.3 頻率響應(yīng)56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 5 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 主要工作與結(jié)論58-59
• 5.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67

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