本文關(guān)鍵詞：高頻響大流量比例伺服閥的設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 大流量 高頻響 比例伺服閥 位移-電反饋 仿真 優(yōu)化分析

【摘要】：隨著大型機電裝備自動化程度的提高，，工程領(lǐng)域?qū)σ簤嚎刂葡到y(tǒng)提出了更高的性能指標(biāo)。電液比例伺服控制綜合了電液比例控制技術(shù)和電液伺服控制各自的優(yōu)點，成為當(dāng)前液壓控制技術(shù)的亮點之一。本論文在分析比較當(dāng)前各種高頻響、大流量電液比例伺服閥結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出通過對比例伺服閥的功率級主閥結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化，選型高響應(yīng)的先導(dǎo)級控制閥，結(jié)合理論分析、流場仿真和靜動態(tài)特性仿真分析的方法，進行了高頻響大流量比例伺服閥的設(shè)計，為高頻響大流量比例伺服閥的研究設(shè)計拓寬了思路和方法，具有重要意義。 首先，本論文從控制方式的角度介紹了液壓閥的發(fā)展過程，綜述了國內(nèi)外大流量、高頻響比例伺服閥的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，提出了本論文的主要研究內(nèi)容。隨后根據(jù)設(shè)計參數(shù)的要求，確定了高頻響大流量比例伺服閥的設(shè)計方案，對其原理和結(jié)構(gòu)進行了詳細的闡述，并對功率級主閥進行了初步結(jié)構(gòu)設(shè)計和理論計算。 其次，在初步結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，建立了主級滑閥的流場仿真模型，利用FLUENT仿真軟件模擬仿真分析了不同閥口開度時主閥口的流量特性和作用在滑閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動力，得到了大流量工況下滑閥穩(wěn)態(tài)液動力與閥口開度的擬合曲線函數(shù)，為下一步的動態(tài)響應(yīng)特性仿真提供理論分析依據(jù)。隨后建立了先導(dǎo)級閥和主級閥的數(shù)學(xué)模型，在仿真軟件Simulink中建立了仿真模型。通過對比控制方案、改變仿真參數(shù)，找出了影響比例伺服閥動態(tài)特性的關(guān)鍵參數(shù)及變化趨勢，為進一步的優(yōu)化分析設(shè)計提供了必要的理論支持。 最后，利用仿真結(jié)果結(jié)合影響比例伺服閥動態(tài)頻響的關(guān)鍵因素對主閥結(jié)構(gòu)與參數(shù)進行了進一步的優(yōu)化，同時從加工工藝角度分析優(yōu)化了功率級主閥的頻響特性，確定了主閥結(jié)構(gòu)參數(shù)。最終仿真結(jié)果表明，對功率級主閥結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計能滿足高頻響大流量的要求，論證了該方案的可行性。隨后對本課題做了全面的總結(jié)，提出了不足，并展望了今后的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：大流量 高頻響 比例伺服閥 位移-電反饋 仿真 優(yōu)化分析
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.5
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 液壓閥發(fā)展概述10-12
• 1.1.1 伺服閥10-11
• 1.1.2 比例閥11-12
• 1.1.3 高響應(yīng)比例伺服閥12
• 1.2 高頻響大流量比例伺服閥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析12-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題意義及主要研究內(nèi)容16-18
• 1.3.1 課題意義16-17
• 1.3.2 課題主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 高頻響大流量比例伺服閥的設(shè)計方案18-30
• 2.1 高頻響大流量比例伺服閥組成18-19
• 2.2 高頻響大流量比例伺服閥反饋部分設(shè)計方案19-21
• 2.3 高頻響大流量比例伺服閥工作原理21-22
• 2.4 高頻響大流量比例伺服閥主要參數(shù)的設(shè)計計算22-29
• 2.4.1 閥的基本設(shè)計參數(shù)要求22
• 2.4.2 主級閥節(jié)流特性分析計算22-26
• 2.4.3 先導(dǎo)級閥選型確定26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 主級閥口液動力 CFD 仿真與分析30-44
• 3.1 穩(wěn)態(tài)液動力30
• 3.2 計算機流體力學(xué)30-33
• 3.2.1 FLUENT 仿真軟件介紹31-32
• 3.2.2 流態(tài)與雷諾數(shù)32-33
• 3.3 仿真模型的建立和計算條件33-34
• 3.3.1 幾何建模與網(wǎng)格劃分33-34
• 3.3.2 施加邊界條件34
• 3.4 基于 CFD 的流場仿真分析及穩(wěn)態(tài)液動力求解34-43
• 3.4.1 流場仿真結(jié)果及分析35-39
• 3.4.2 穩(wěn)態(tài)液動力求解分析39-42
• 3.4.3 液動力仿真結(jié)果擬合函數(shù)42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 高頻響大流量比例伺服閥的數(shù)學(xué)建模與控制仿真分析44-60
• 4.1 先導(dǎo)閥分析與數(shù)學(xué)模型45-48
• 4.2 主級閥分析與數(shù)學(xué)模型48-50
• 4.3 高頻響大流量比例伺服閥控制仿真建模50-53
• 4.3.1 控制仿真軟件 Simulink 的介紹50
• 4.3.2 高頻響大流量比例伺服閥的仿真模型50-52
• 4.3.3 動態(tài)控制仿真參數(shù)的確定52-53
• 4.4 高頻響大流量比例伺服閥動態(tài)仿真分析53-58
• 4.4.1 先導(dǎo)閥動態(tài)特性仿真分析53-54
• 4.4.2 主級閥動態(tài)特性仿真分析54-57
• 4.4.3 電反饋控制仿真分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 高頻響大流量比例伺服閥的優(yōu)化分析60-70
• 5.1 主級閥結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與確定60-64
• 5.2 高頻響大流量比例伺服閥加工工藝64-67
• 5.3 其它零件的設(shè)計及選用67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-79

【參考文獻】

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本文編號：935890