高速开关阀先导控制电液换向阀特性研究

针对现有液压支架使用乳化液传动介质电液换向阀存在流量控制不精准、压力冲击大、造成地下水污染等问题,提出使用水基高速开关阀先导控制电液换向阀,实现对主阀控制腔压力和主阀芯位移的精准控制。提出高速开关阀先导控制电液换向阀的液压桥路,针对先导高速开关阀提出复合PWM控制策略,将滞后时间缩短15.8 ms;提出脉频调制和脉宽调制占空比的方式控制主阀位移。仿真结果表明:在先导高速开关阀驱动信号一定占空比范围内主阀芯位移可以呈现比例开启效果。最后进行试验研究,试验结果证明高速开关阀作为先导级提升了主阀的响应速度。

液压高速开关锥阀流场仿真特性研究

为了探究高速开关锥阀的静动态特性,在ANSYS Workbench中的Fluent模块进行模型导入、网格划分、边界条件定义、参数设置、求解和后处理,得出静动态仿真中的压力特性和速度特性。动态特性仿真使用动网格中重叠网格的计算方法,在Spaceclaim中建模并通过Fluent求解。静态仿真阀口位置和下游流道位置处的速度迹线反映了不同流体微元的运动轨迹;动态仿真结果显示:(1)能量利用率为37.5%时对应的阀芯升程绝对速度为0.6 m/s,该时刻开关阀的动态响应特性最佳;(2)开关数字阀开启运动时,出口最大速度大于进口最大速度;(3)开关阀在开启运动工况下,进口最大流量大于出口最大流量,这和下游流道涡流能耗有关。

高速开关阀控液压马达系统性能对比研究

采用一款高响应电液伺服阀并使其处于阀口开、关两种极限工况下工作的高速开关控制方式,构建一种阀控液压马达系统,实现对液压马达输出转速及扭矩的控制,以探究液压马达高速开关控制方法的基本特性。完成该高速开关阀控液压马达系统的设计及AMESim仿真模型的搭建。利用PWM信号控制高响应电液伺服阀实现对液压马达的高速开关控制,并通过仿真获得转速等参数随占空比和频率的变化规律。开发基于高响应电液伺服阀的高速开关阀控液压马达系统实验样机,进行实验与仿真结果的对比研究。结果表明:实验与仿真结果较为一致,液压马达转速随着占空比的增大而增大,随着外负载的增大逐渐降低;而仿真结果中负载的增加会轻微加快液压马达转速的稳定时间的结论,在实验中无法得到印证。

高速开关阀的复合PWM控制策略分析与优化

针对单一PWM控制的高速开关阀(HSV)存在响应慢和功耗大的问题,从信号产生机理出发,提出了一种复合PWM控制策略,该复合PWM由基准PWM、激励PWM、高频PWM及反向PWM组成。首先,给出复合PWM的作用机制与工作原理;其次,通过仿真分析了激励PWM、高频PWM及反向PWM的占空比在不同工况下对高速开关阀性能的影响规律;最后,分别为激励PWM、高频PWM及反向PWM的占空比设计了相应的基于状态量反馈的闭环控制器。结果表明:与单一PWM控制相比,所提出的复合PWM控制器可以有效减少线圈的功耗和阀芯的关闭时间,线圈电流在阀芯最大开口维持阶段降低约80%,阀芯关闭时间减少约62. 5%。

以高速开关阀为先导阀的锥阀性能研究

通过分析以高速开关阀为先导阀的锥阀控制腔压力动态响应过程,以及高速开关阀控制锥阀的流量特性,得出了如下结论:锥阀控制腔压力响应过程受阀芯阻尼孔直径及控制腔体积的影响,其中阻尼孔直径对控制腔压力响应速度影响不大,但是稳定后的控制腔压力则随阻尼孔直径变大而变大;控制腔体积越大,其压力响应速度则越慢;当高速开关阀的调制率在一合适范围内变化时,高速开关阀作为先导阀能实现对锥阀较大流量的线性比例控制。

PWM高速开关阀的特性分析与应用研究

本文通过分析以PWM方式工作的高速开关阀工作特性 ,研究利用其作为控制元件 ,在实现无级变速控制、速度和位置控制等方面的应用 。

PWM高速开关阀驱动电路仿真设计

本文分析了高速开关阀的开关过程中不同阶段线圈电流对其开关时间的影响。在仿真分析的基础上,设计了低端MOSFET管控制的高、低电压驱动电路,建立了驱动电路的PSPICE模型。仿真结果表明,该电路可减小高速开关阀的开关时间,提高其响应频率。

基于PWM的高速开关阀式电液伺服系统的非线性时域仿真研究

本文对基于PWM控制方式的高速开关阀式电液伺服系统进行了仿真研究。分析了系统的结构框图和工作原理 ;建立了系统的非线性时域仿真模型 ;重点研究了调制频率fp 和阀的开关特性对系统控制性能的影响。

单端封闭气缸的高速开关阀PWM控制系统

给出了一种高速开关阀阀控气缸系统的单端封闭PWM开关控制工作模式,并根据系统的传递函数模型运用仿真的方法得到了动态及静态特性,在此基础上提出单端封闭的阀控气缸系统控制方法,在所搭建装置上进行的实验表明:该装置可实现单端封闭气缸活塞位置的PWM定位控制,验证了所提出方法的可行性,为高速开关阀的PWM气动位置/压力控制系统构建提供了理论分析和设计基础。

基于PWM控制的高速开关电磁阀在汽车防抱死制动系统中的应用

在汽车防抱死制动系统(简称ABS)的控制过程中,一般是由电子控制单元控制二位三通的高速开关电磁阀来实现制动轮缸的压力增压、保压和减压三种状态的控制。为了提高系统的响应速度和控制精度,研究采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了PWM控制原理、高速开关电磁阀的工作特性以及高速开关电磁阀在汽车防抱死制动装置中的具体应用。

基于PWM高速开关阀控制的旋转平台液压系统的研究

本文针对旋转平台的工作特点,拟采用高速开关阀控系统来控制旋转平台的顺时针和逆时针的往复旋转运动。以脉冲宽度调制(PWM)技术为核心的高速开关阀引进到方向流量控制系统中,可构成以高速开关阀作为先导阀,液动换向阀作为主阀的流量方向控制回路,通过液动换向阀的开度,控制进入液压马达的流量和压力,从而对旋转平台的位移、速度等进行控制。

PWM调压的高速电磁开关阀双电压驱动器研究

分析了影响高速电磁开关阀开启和关闭特性的电气因素,设计了一种PWM调压的高速电磁开关阀双电压驱动器,构建了高速电磁开关阀动态特性试验平台,验证了该驱动器改善高速电磁开关阀动态特性的有效性。

高速开关阀PWM控制电路的开发

高速开关阀是电液伺服机构的惯性环节,伺服机构的品质依赖于阀的动态特性,因此阀的响应快速性很重要。提高高速开关阀的快速性,驱动电路是一个重要方面。采用2051单片机,设计了一种新型的PWM信号发生器,并开发了上下限保护电路,使其快速性得到了进一步的提高。

面向无人扫路机的高速开关阀瞬态液动力特性研究

面向无人扫路机的锥阀式高速开关阀阀芯在高速运动下所产生的瞬态液动力会引起阀的自激振动,直接影响高速开关阀的输出特性,造成无人扫路机转向系统抖动,影响扫路机工作系统的稳定性。针对该问题,采用CFD数值模拟的方法对全锥锥阀的瞬态液动力特性进行研究,首先建立阀内流场流体域的几何模型,选用弱可压缩流体、标准k-ε湍流模型,采用变形几何技术对锥阀的瞬态液动力进行仿真模拟,得到锥阀在启闭过程中的轴向力、瞬态液动力与不同的阀芯运动速度、阀口压差之间的定量关系。仿真结果表明:当压差不变时,阀口启闭过程中阀芯所受的瞬态液动力会随着阀芯速度的增大而增大;在阀芯速度一定时,阀口压差越大,全锥锥阀阀芯所受瞬态液动力越大;在锥阀启闭过程中,针对锥阀的瞬态液动力分析应包含整个锥面并分割成大小两个锥面,由于大小锥面上所受的瞬态液动力方向相反,且大锥面所受的瞬态液动力数值远大于小锥面,故全锥锥阀瞬态液动力方向与大锥面上瞬态液动力方向相同。

新型高速开关阀单片机PWM控制电路的设计及应用

主要介绍PWM高速开关阀控制电路的结构、工作原理及其具体的应用。经过试验表明,该控制系统利用其驱动电路及单片机的PWM等模块实现了高速开关阀的快开、快闭等特性。该系统具有开闭效果好、功耗低、PWM信号频率和占空比均可调节、控制信号频率适应范围广等优点。该新型PWM高速开关阀控制系统的开闭频率能达到毫秒级,能够精确地控制并在LCD显示执行元件的压力,实验结果表明该系统动态响应特性良好,在电气液控制系统中有广泛的使用价值。

PWM高速开关阀的研制与应用

介绍了新型PWM高速开关阀的结构、工作原理及其具体的应用。经过试验表明 ,该新型PWM高速开关阀的开关频率达到 14Hz ,可以满足电液控制系统需求。

基于PWM高速开关阀控制的穿地龙机器人液压驱动系统的研究

介绍了穿地龙机器人的总体设计方案,进行了基于PWM高速开关阀控制的液压驱动系统的设计,建立了数学模型,进行了系统的动态响应仿真与分析,得出此液压系统能够保证冲击活塞以可以调整的冲击频率与冲击能进行稳定振动的结论。

高速开关阀在汽车EHB系统中的高频PWM 控制研究

在电动汽车的电液复合制动(EHB)系统中,一般通过控制电磁阀实现液压制动的增压、保压与减压过程。由于比例电磁阀优良的控制效果,不少厂家在EHB系统中采用了比例电磁阀,但其成本太高不利于推广,故研究高速开关阀在EHB中的应用对电动汽车的发展有重要意义。而传统的低频PWM波控制下的高速开关阀只有全开和全闭两种状态,只能通过控制这两种状态的平均时间来控制阀口的平均开度,从而调节压力,这种方法控制效果不佳。为了提高其控制性能,本文在Matlab/Simulink中建立了高速开关阀的PWM控制仿真模型,并输入高频PWM波以研究此时高速开关阀的控制效果。研究表明,在合适占空比范围的高频PWM波的控制下,高速开关阀的球阀可以在某一位置悬浮,且改变占空比的大小可以改变悬浮位置,即具有了比例阀的功能,对高速开关阀在EHB系统中的应用提供了参考,拓展了高速开关阀在汽车制动系统的应用。

基于PWM高速开关阀的液压位置系统最优预见控制研究

以 2个高速开关阀经过适当的组合 ,并采用PWM技术对油缸活塞的位置和方向进行控制 ,考虑到油缸各构件之间的配合间隙所引起的机械滞后 ,以及控制元件本身的响应滞后等因素 ,采用预见控制的方法来实现油缸活塞的精确控制。仿真结果表明 :预见控制能够消除各种原因所引起的响应滞后 。

高速开关阀的设计与研究

介绍了一种新型的二级高速开关阀，它采用柱塞式液压增益放大结构，以高速开关电磁阀为先导级，通过二级锥阀的放大，使数字阀最大流量超过８０ｌ／ｍｉｎ，且保持较高的切换速度，解决了大流量和快速性之间的矛盾。阀的控制器采用ＰＷＭ控制原理和降幅双压驱动技术，加速电压持续时间和工作电压幅值均可调节，优化了阀的切换特性。