【摘要】：比例流量閥是液壓控制系統(tǒng)中的核心元件之一,其可對(duì)液壓系統(tǒng)輸出流量進(jìn)行連續(xù)比例地控制。插裝式比例流量閥具有通流量大、密封性好和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),因而在重型裝備液壓控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。比例流量閥的缺點(diǎn)是輸出流量容易受到閥口壓差干擾,致使輸出流量不穩(wěn)定。為了克服該問(wèn)題,目前的方法是采用壓差補(bǔ)償器以維持閥口壓差恒定或采用插裝式動(dòng)態(tài)流量傳感器檢測(cè)反饋輸出流量;上述方法雖然在一定程度上能滿足工業(yè)應(yīng)用要求,但也存在明顯的不足,如通流能力小、系統(tǒng)損耗大,流量控制精度低、以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本研究提出一種基于壓差數(shù)字補(bǔ)償原理的兩級(jí)插裝式比例流量閥,其由具有流量放大功能的Valvistor閥(主級(jí))、高頻響比例方向閥(先導(dǎo)級(jí))、流量補(bǔ)償控制器及壓力傳感器組成,由壓力傳感器將主級(jí)進(jìn)、出口壓差反饋到流量補(bǔ)償控制器中,經(jīng)過(guò)雙線性插值計(jì)算后輸出流量校正控制信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出流量的精確控制。在此基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步構(gòu)建了流量觀測(cè)器,以提高比例流量的控制精度。論文首先利用Valvistor閥數(shù)學(xué)模型,獲得了系統(tǒng)輸出流量、先導(dǎo)控制電壓及主級(jí)壓差平方根之間的線性關(guān)系;繼而建立了數(shù)字流量補(bǔ)償模型,設(shè)計(jì)出以雙線性插值算法為控制策略的流量補(bǔ)償控制器。利用Simulation X軟件對(duì)該流量閥的動(dòng)靜態(tài)特性進(jìn)行分析,并搭建試驗(yàn)臺(tái)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明:該流量閥具有較高的靜態(tài)控制精度且輸出流量基本不受負(fù)載變化影響;主級(jí)壓差越大,閥芯動(dòng)態(tài)響應(yīng)越快;負(fù)載壓差發(fā)生階躍變化時(shí),壓差越大,系統(tǒng)流量抗干擾能力減弱。此外,仿真結(jié)果表明流量觀測(cè)器可提高比例流量閥的動(dòng)靜態(tài)性能特性。
【圖文】：

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章 電液比例流量閥工作原理及數(shù)學(xué)模型本章對(duì)基于壓差數(shù)字補(bǔ)償原理的比例流量閥的工作原理進(jìn)行介紹，并建立該閥型，通過(guò)合理假設(shè)對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)和分析，為所采取的提供理論指導(dǎo)。該閥主級(jí)采用流量—位移反饋原理的 Valvistor 閥，，先導(dǎo)級(jí)采用例方向閥，流量校正功能由流量補(bǔ)償控制器和壓力傳感器完成。主閥口壓差由測(cè)并反饋到控制器中，經(jīng)雙線性插值計(jì)算后輸出流量校正控制信號(hào)，從而減小波動(dòng)對(duì)輸出流量控制精度的影響。 工作原理

縱坐標(biāo)輸出流量（L/min）分別取 20、40、60、80、100、12之后開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，先將泵壓力調(diào)整為恒壓 2MPa，然后調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥控感器顯示閥的流量（L/min）依次是 20、40、60、80、100、120、140流量的電壓值記錄下來(lái)，填入二維表。然后將泵壓力值（MPa）分別設(shè)0、12，重復(fù)上面的方法記錄數(shù)據(jù)，直到將二維表完成。集到的所有數(shù)據(jù)擬合之后便可得到如圖 2-3 所示的tq — p —pu 曲流量補(bǔ)償模型，其中 X 軸表示流量補(bǔ)償控制信號(hào) ，Y 軸表示主閥壓Z 軸表示輸出流量 。為了更好觀察式(2-14)中 、 、 三者之面映射到如圖 2-4 所示的tq p 二維平面坐標(biāo)系中，并取 12 組 、1.5、2、2.5、3、4、5、6、7、8、9、10。由圖 2-4 可看出：當(dāng) 一存在近似線性關(guān)系，且 的斜率隨 增加而增大。該現(xiàn)象與式，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確性。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.52

【參考文獻(xiàn)】

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5 呂敏健;阮健;左強(qiáng);時(shí)夢(mèng);勵(lì)偉;;正開(kāi)口2D數(shù)字伺服閥動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)床與液壓;2013年11期

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7 李婭;權(quán)龍;;二通插裝式電液比例流量閥的仿真分析[J];流體傳動(dòng)與控制;2012年04期

8 丁凡;姚健娣;笪靖;崔劍;張策;;高速開(kāi)關(guān)閥的研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2011年03期

9 孔曉武;阮曉芳;;先導(dǎo)式高速開(kāi)關(guān)閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真[J];機(jī)電工程;2011年07期

10 李勝;阮健;孟彬;;2D數(shù)字閥滯環(huán)顫振補(bǔ)償技術(shù)研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2011年03期

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3 龐俊峰;插裝式電液比例流量閥的特性研究[D];太原理工大學(xué);2011年

4 吳偉輝;BT25高壓大流量電液比例調(diào)速閥的設(shè)計(jì)與研究[D];中南大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2614931