【摘要】：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，流體控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)都在不斷地飛速發(fā)展。高速開(kāi)關(guān)閥是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗污染能力強(qiáng)、與電子電路配合好等特點(diǎn)的電液控制轉(zhuǎn)換元件。只要控制脈沖頻率或脈沖寬度，就能對(duì)流量進(jìn)行連續(xù)的控制，因此高速開(kāi)關(guān)閥是一種非常有前途的數(shù)字閥，發(fā)展這種數(shù)字元件將是工業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。 為了進(jìn)一步提高高速開(kāi)關(guān)閥的響應(yīng)頻率，降低其響應(yīng)時(shí)間，改善其性能。文章首先從高速開(kāi)關(guān)閥的理論出發(fā)，詳細(xì)地研究和分析其結(jié)構(gòu)、工作原理和磁場(chǎng)分布等，并根據(jù)其電磁特性和機(jī)械特性，建立了數(shù)學(xué)模型，然后將數(shù)學(xué)模型線性化，轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)方框圖；結(jié)合MATLABWITHSIMULINK仿真工具，先把數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為仿真模型，代入?yún)?shù)后，采用四階龍格——庫(kù)塔仿真方法，進(jìn)行數(shù)字仿真，生成動(dòng)、靜態(tài)仿真曲線圖，然后研究和分析各種參數(shù)對(duì)高速開(kāi)關(guān)閥的影響，得出規(guī)律；再采用ITAE準(zhǔn)則優(yōu)化方法，對(duì)高速開(kāi)關(guān)閥的模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得到最優(yōu)參數(shù)；在對(duì)高速開(kāi)關(guān)閥數(shù)字仿真和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，分別對(duì)三組不同參數(shù)的高速開(kāi)關(guān)閥進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證仿真結(jié)果。通過(guò)試驗(yàn)，包括靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能等，結(jié)果表明改進(jìn)杠桿比和線圈匝數(shù)后的高速開(kāi)關(guān)閥性能有明顯提高；通過(guò)上述一系列的研究和分析，最后研制和開(kāi)發(fā)出新型高速開(kāi)關(guān)閥，它是山盤(pán)式高頻電磁鐵、杠桿機(jī)構(gòu)以及錐閥組成，其各種性能都有較大的提高，能進(jìn)一步滿足工業(yè)控制的需求。 作者希望通過(guò)該課題的研究，能夠?qū)σ簤嚎刂萍夹g(shù)的發(fā)展，對(duì)流體控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)更好地結(jié)合，起到一定地促進(jìn)作用，同時(shí)也衷心地希望我國(guó)的液壓控制技術(shù)取得飛速的發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.5
【圖文】：

—不舫有問(wèn)題?一~建模有問(wèn)題?一卜一方案有問(wèn)題?__一l是-}__望世寡研窒圖4一1計(jì)算機(jī)仿真過(guò)程流程圖4.4計(jì)算機(jī)仿真模型的建立4.4.1仿真模型的建立我們利用simulnik子系統(tǒng)技術(shù)來(lái)建立計(jì)算機(jī)仿真模型:1.首先構(gòu)建高速開(kāi)關(guān)閥整體模型，如圖4一2所示，由單位階躍信號(hào)作為輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)高速開(kāi)關(guān)閥仿真模型模塊，輸出的信號(hào)由示波器顯示。圖4一2計(jì)算機(jī)仿真整體模型2.然后根據(jù)圖3一9高速開(kāi)關(guān)閥的簡(jiǎn)化方框圖編輯高速開(kāi)關(guān)閥仿真模型模塊，

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文得到圖4一3。圖4一3高速開(kāi)關(guān)閥仿真模型模塊4.4.2仿真模塊參數(shù)設(shè)置高速開(kāi)關(guān)閥仿真模型建立之后，首先需要按照系統(tǒng)的要求設(shè)置仿真模塊的各參數(shù)。1.增益K。是放大器電壓放大系數(shù)，取值為200;2.L為銜鐵與閥芯位移比例系數(shù)，取值為4.6;3.M，”為銜鐵的重量，取值為0.260心;4.通過(guò)測(cè)試彈簧剛度為k:二4.5切.1.smm=3.0切，/mm二30N/mm:.N為線圈匝數(shù)，取值為1000匝;.輸入信號(hào)的配置，輸入信號(hào)為單位階躍信號(hào)，其配置如圖4一4所示。圖4一4單位階躍信號(hào)的配置

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文得到圖4一3。圖4一3高速開(kāi)關(guān)閥仿真模型模塊4.4.2仿真模塊參數(shù)設(shè)置高速開(kāi)關(guān)閥仿真模型建立之后，首先需要按照系統(tǒng)的要求設(shè)置仿真模塊的各參數(shù)。1.增益K。是放大器電壓放大系數(shù)，取值為200;2.L為銜鐵與閥芯位移比例系數(shù)，取值為4.6;3.M，”為銜鐵的重量，取值為0.260心;4.通過(guò)測(cè)試彈簧剛度為k:二4.5切.1.smm=3.0切，/mm二30N/mm:.N為線圈匝數(shù)，取值為1000匝;.輸入信號(hào)的配置，輸入信號(hào)為單位階躍信號(hào)，其配置如圖4一4所示。圖4一4單位階躍信號(hào)的配置

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本文編號(hào)：2746151