在電液控制系統(tǒng)中,電液伺服閥、比例閥應用廣泛,長久以來比例閥、伺服閥多為二級結構,甚至有的閥具有三級結構,同時采用高性能伺服閥作為它們的先導級,使得閥的結構復雜,成本高,而且極少應用于純水液壓領域。近年來,直線電機的應用越來越廣泛,針對直線電機的伺服控制系統(tǒng)也得到了長足發(fā)展。與傳統(tǒng)電-機械轉換器如比例電磁鐵、動圈馬達等相比,音圈電機因為具有響應更快、輸出力更大、成本較低等優(yōu)點,并且針對音圈電機的閉環(huán)控制器種類繁多、選用方便,所以被廣泛認為是優(yōu)秀的電-機械轉換器。本文在課題組先前研制的音圈電機直驅水液壓控制閥的基礎上,改良了直驅閥的結構、建立了音圈電機直驅水液壓閥的動態(tài)數(shù)學模型,并進行了試驗研究。論文的主要內容總結如下第一章,闡述了研究背景及意義,介紹了直驅式電液比例/伺服閥、音圈電機直驅閥及其動態(tài)特性、音圈電機及其先進控制和閥芯上的作用力的國內外研究現(xiàn)狀,引出本文的主要研究內容。第二章,闡釋了直驅閥的總體結構方案設計和工作原理并提出結構改進方案:基于閥芯上的作用力關系,將音圈電機與閥體分開研究,分別建立了音圈電機的數(shù)學模型和閥芯的動力學模型。第三章,在Simulink中建立了直驅閥的完... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＭＯＯＧ直驅閥結構圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ＭＯＯＧ?ＤＤＶ??以壓電器件作為直驅閥的電－機械轉換器是隨著壓電材料的性能的提高而得到發(fā)展??的

?音圈電機直驅水液壓閥的研制與動態(tài)特性研宄?．??芯。仿真和試驗結果證明此種數(shù)字閥在閉環(huán)控制下具有較好的動態(tài)特性與較高的定位精??度。??｜?Ｉ?Ｉ??Ｔ?Ａ?Ｐ?Ｂ?Ｔ??１）左彈黃２）闊芯３）右彈賛４）連桿??５）密封件６）聯(lián)軸器７）直線步進電機??圖１．３直線步進電機直驅式數(shù)字閥原理圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｇｉｔａｌ?ｖａｌｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?ｂｙ?ｌｉｎｅａｒ?ｓｔｅｐｐｉｎｇ?ｍｏｔｏｒ??浙江工業(yè)大學的羅樟等［９］采用超磁致伸縮＾時料驅動錐閥閥芯，組ＧＭＭ?（Ｇｉａｎｔ??ＭａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌ）開關直驅閥。該直驅閥的工作原理是：線圈被施加激勵電流時??產生磁場，ＧＭＭ棒在磁場作用下產生形變，推動閥芯并開啟閥口，形變量決定了閥口??開度；線圈失電后，在復位彈簧的作用和自身應力下，ＧＭＭ棒恢復到初始狀態(tài)，同時??彈簧力和液壓力使閥口關閉。試驗表明，當線圈輸入電流達到５Ａ時，閥芯的開啟時間??約為０．６９ｍｓ，關閉時間約為０．８１ｍｓ；?ＧＭＭ高速開關閥在４ＭＰａ供油壓力下的開啟時間??小于０．６９ｍｓ，關閉時間小于０．２ｍｓ。圖１．４是其結構原理圖。??９?１０?１１?１．２．?．?１３?１４?１５??８?７?６?５?４?３?２?１??１）閥芯預緊蓋２）閥芯３）預緊蓋４）?ＧＭＡ輸出桿５）線圈６）線圈骨架７）?ＧＭＡ外殼??８）防扭墊９）調整螺釘１０）?ＧＭＡ底座１１）?ＧＭＭ棒１２）骨架預緊蓋１３、１４）碟簧１５）閥體??圖１．４?ＧＭＭ高速開關閥二維結構圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｓｔｒ

?音圈電機直驅水液壓閥的研制與動態(tài)特性研宄?．??芯。仿真和試驗結果證明此種數(shù)字閥在閉環(huán)控制下具有較好的動態(tài)特性與較高的定位精??度。??｜?Ｉ?Ｉ??Ｔ?Ａ?Ｐ?Ｂ?Ｔ??１）左彈黃２）闊芯３）右彈賛４）連桿??５）密封件６）聯(lián)軸器７）直線步進電機??圖１．３直線步進電機直驅式數(shù)字閥原理圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｇｉｔａｌ?ｖａｌｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?ｂｙ?ｌｉｎｅａｒ?ｓｔｅｐｐｉｎｇ?ｍｏｔｏｒ??浙江工業(yè)大學的羅樟等［９］采用超磁致伸縮＾時料驅動錐閥閥芯，組ＧＭＭ?（Ｇｉａｎｔ??ＭａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌ）開關直驅閥。該直驅閥的工作原理是：線圈被施加激勵電流時??產生磁場，ＧＭＭ棒在磁場作用下產生形變，推動閥芯并開啟閥口，形變量決定了閥口??開度；線圈失電后，在復位彈簧的作用和自身應力下，ＧＭＭ棒恢復到初始狀態(tài)，同時??彈簧力和液壓力使閥口關閉。試驗表明，當線圈輸入電流達到５Ａ時，閥芯的開啟時間??約為０．６９ｍｓ，關閉時間約為０．８１ｍｓ；?ＧＭＭ高速開關閥在４ＭＰａ供油壓力下的開啟時間??小于０．６９ｍｓ，關閉時間小于０．２ｍｓ。圖１．４是其結構原理圖。??９?１０?１１?１．２．?．?１３?１４?１５??８?７?６?５?４?３?２?１??１）閥芯預緊蓋２）閥芯３）預緊蓋４）?ＧＭＡ輸出桿５）線圈６）線圈骨架７）?ＧＭＡ外殼??８）防扭墊９）調整螺釘１０）?ＧＭＡ底座１１）?ＧＭＭ棒１２）骨架預緊蓋１３、１４）碟簧１５）閥體??圖１．４?ＧＭＭ高速開關閥二維結構圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｓｔｒ

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]面向超精定位系統(tǒng)無鐵心直流直線電機精確建模與優(yōu)化研究[D]. 潘東華.哈爾濱工業(yè)大學 2013

碩士論文
[1]超磁致伸縮高速開關閥及其閥控缸系統(tǒng)的研究[D]. 羅樟.南京航空航天大學 2019
[2]直驅式比例插裝閥的研究[D]. 方鈿.浙江大學 2018
[3]電液伺服閥滑閥副摩擦力特性研究[D]. 姜帥琦.北京交通大學 2018
[4]音圈電機直驅式水液壓控制閥研制與試驗研究[D]. 武漢鵬.大連海事大學 2015
[5]音圈電機位置伺服控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉麗麗.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[6]基于音圈電機的力/位控制及應用[D]. 黃浩.華中科技大學 2008
[7]水壓伺服閥摩擦非線性的理論分析與試驗研究[D]. 陳春.華中科技大學 2006
[8]用于電火花加工機床的直流直線電機DSP控制技術研究[D]. 張光遠.山東大學 2005



本文編號：3384868