新型數(shù)字方向流量閥的設(shè)計及特性分析
發(fā)布時間:2017-05-23 22:10
本文關(guān)鍵詞:新型數(shù)字方向流量閥的設(shè)計及特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:當今世界,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛普及,使得液壓技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了新的趨勢。電液數(shù)字控制閥,簡稱數(shù)字閥,可以不用數(shù)模轉(zhuǎn)換器,直接與電腦相連。用數(shù)字信號直接控制閥的流量、方向、壓力大小等。在電液伺服控制系統(tǒng)中,數(shù)字閥與伺服閥、比例閥相比,具有結(jié)構(gòu)簡單,工藝性好,價格低廉,抗污染能力較強等優(yōu)勢,并且數(shù)字閥可以采用計算機編程、進行數(shù)字量控制,無需D/A轉(zhuǎn)換,具有良好的開環(huán)控制精度,,同時也能得到較好的動、靜態(tài)特性。 論文采用永磁交流伺服電機來驅(qū)動閥芯移動,控制閥口開度大小,從而實現(xiàn)對油液輸出流量的控制。論文分析了數(shù)字方向流量閥不同方案的特點,并完成對先導(dǎo)閥的方案設(shè)計。分析對比了不同結(jié)構(gòu)的閥芯、閥體和節(jié)流槽的特點,并完成了閥芯、閥體及節(jié)流槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計。對閥芯進行受力分析,在此的基礎(chǔ)上,選擇了滾珠絲杠副并進行校驗。 建立了數(shù)字方向流量閥的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型,并分析了驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和液壓滑閥的運動方程的數(shù)學(xué)模型,并將整個數(shù)字方向流量閥的動態(tài)數(shù)學(xué)模型建立在之前分析的基礎(chǔ)上。利用MATLAB軟件的Simulink環(huán)境,對整個數(shù)字方向流量閥的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性進行了仿真分析。 本文通過Matlab仿真計算,驗證本文設(shè)計的數(shù)字方向流量閥,并得到了響應(yīng)的響應(yīng)時間和控制精度。最后,通過調(diào)整Matlab/Simulink中增益的大小來得到滿意的結(jié)果。通過仿真結(jié)果表明:本論文中的數(shù)字方向流量閥的頻響約為0.04s。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)字方向流量閥 數(shù)學(xué)模型 仿真分析 高頻響
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH134
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 電液控制技術(shù)概述8-10
- 1.1.1 電液伺服控制8-9
- 1.1.2 電液比例控制9
- 1.1.3 數(shù)字液壓控制9-10
- 1.1.4 電液控制技術(shù)的發(fā)展趨勢10
- 1.2 數(shù)字閥發(fā)展概述10-11
- 1.3 數(shù)字閥研究現(xiàn)狀及其發(fā)展11-12
- 1.3.1 數(shù)字閥的國外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.3.2 數(shù)字閥的國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀12
- 1.4 數(shù)字閥目前存在的問題12-13
- 1.5 本課題的研究意義及研究內(nèi)容13-16
- 1.5.1 課題研究意義13
- 1.5.2 本課題的研究內(nèi)容13-16
- 2 數(shù)字方向流量閥的優(yōu)化設(shè)計16-36
- 2.1 數(shù)字方向流量閥的基本工作原理16-21
- 2.1.1 控制方案的設(shè)計17-19
- 2.1.2 機械傳動機構(gòu)方案的設(shè)計19-20
- 2.1.3 閥口流量控制原理20-21
- 2.1.4 伺服驅(qū)動系統(tǒng)21
- 2.2 數(shù)字方向流量閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計21-30
- 2.2.1 先導(dǎo)閥閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計23-24
- 2.2.2 先導(dǎo)閥閥芯結(jié)構(gòu)設(shè)計24-26
- 2.2.3 節(jié)流槽結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計26-30
- 2.3 先導(dǎo)閥閥芯的受力分析30-32
- 2.3.1 摩擦阻力 F_m30-31
- 2.3.2 液動力 F_s31
- 2.3.3 閥芯回油壓差引起的軸向力 F_z31
- 2.3.4 操作力 F31-32
- 2.4 滾珠絲杠副的計算設(shè)計32-35
- 2.4.1 確定導(dǎo)程P_h032
- 2.4.2 回轉(zhuǎn)壽命 L32
- 2.4.3 額定動載荷32-33
- 2.4.4 絲杠公稱直徑33-34
- 2.4.5 滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)的剛度計算34-35
- 2.5 本章小結(jié)35-36
- 3 數(shù)字方向流量閥數(shù)學(xué)模型的建立36-50
- 3.1 數(shù)字方向流量閥的動態(tài)特性方程36-38
- 3.1.1 四邊滑閥的流量壓力方程36-37
- 3.1.2 流量和壓降的特性方程37-38
- 3.1.3 負載壓差-流量特性方程38
- 3.2 永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型38-43
- 3.2.1 靜坐標下永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型38-40
- 3.2.2 永磁同步電機 d、q 建模40-43
- 3.3 機械傳動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型43-49
- 3.3.1 整個系統(tǒng)的傳動43-45
- 3.3.2 液壓滑閥的運動方程建模45-48
- 3.3.3 數(shù)字方向流量閥的傳遞函數(shù)48-49
- 3.4 本章小結(jié)49-50
- 4 數(shù)字方向流量閥的仿真50-68
- 4.1 仿真軟件 Matlab/Simulink 的簡單介紹50-51
- 4.2 仿真參數(shù)的設(shè)置與計算51-60
- 4.2.1 驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)整定與計算51-57
- 4.2.2 機械傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與計算57-60
- 4.3 穩(wěn)態(tài)特性仿真分析60-62
- 4.3.1 恒壓降下的輸出流量-輸入信號特性60-61
- 4.3.2 負載壓差-流量特性61-62
- 4.4 動態(tài)仿真分析62-66
- 4.4.1 輸入階躍信號的響應(yīng)特性分析63-65
- 4.4.2 輸入負載階躍信號的響應(yīng)特性分析65
- 4.4.3 頻域特性分析65-66
- 4.5 本章小結(jié)66-68
- 5 數(shù)字方向流量閥試驗方案設(shè)計研究68-72
- 5.1 試驗?zāi)康?/span>68
- 5.2 試驗原理68-71
- 5.2.1 測試原理68-69
- 5.2.2 試驗樣機的控制系統(tǒng)69
- 5.2.3 試驗樣機具體實驗方法69-70
- 5.2.4 試驗樣機具體實驗條件70-71
- 5.3 本章小結(jié)71-72
- 6 總結(jié)與展望72-74
- 6.1 研究總結(jié)72
- 6.2 展望72-74
- 致謝74-76
- 參考文獻76-77
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文關(guān)鍵詞:新型數(shù)字方向流量閥的設(shè)計及特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:389214
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