机液反馈式偏转射流压力伺服阀机理及特性分析

电液压力伺服阀是飞机刹车压力伺服系统的重要控制元件。为满足压力伺服阀高动态和高可靠性的要求,设计了一种机液反馈式偏转射流压力伺服阀。为研究该压力伺服阀的工作机理和静动态特性,建立了其数学模型和Simulink仿真模型。通过仿真结果可知,压力伺服阀的死区电流为1 mA,最大输出压力为10 MPa,压力增益为1.15 MPa/mA,幅频宽为26 Hz,相频宽为36 Hz,动静态性能良好,满足系统要求。通过实验对理论、仿真模型的准确性进行了验证,验证结果表明,理论模型能较好地预测压力伺服阀的静态性能,为压力伺服阀的结构设计和优化提供理论支撑和仿真参考。

螺钉装配应力及应力松弛对压力伺服阀零位影响

力矩马达的螺钉装配应力及其应力松弛会影响压力伺服阀零位及其前置级压力输出性能,为量化分析该影响规律,基于ABAQUS有限元软件对压力伺服阀力矩马达进行装配应力分析,研究力矩马达螺钉装配应力及不同位置螺钉装配应力松弛对压力伺服阀4个零位气隙值的影响。进一步建立压力伺服阀数学模型,在MATLAB/Simulink中搭建的压力伺服阀非线性集总参数仿真模型,以不同位置螺钉应力松弛引起的4个零位气隙变化值作为仿真输入,分析力矩马达装配螺钉应力松弛对伺服阀零位及前置级输出压差的影响。得到对称及非对称位置螺钉应力松弛对压力伺服阀零位及前置级输出压差的影响规律,为压力伺服阀中的螺钉装配工艺改进以及零漂故障诊断提供了理论支撑。

径向双压电叠堆执行器建模与实验研究

该文设计了一种径向双压电叠堆执行器,可以实现单压电或双压电叠堆驱动,在不增加轴向长度的基础上实现输出位移的放大。针对该执行器,建立了基于Bouc-Wen的压电动态迟滞力模型作为执行器整体动力学模型力的输入;在MATLAB/Simulink中,基于最小二乘法对迟滞力模型中的参数进行辨识。仿真与实验结果表明,在峰-峰值140 V、直流偏置70 V的激励信号下,两根长为18 mm的压电叠堆在复合驱动下能输出约55μm的位移,实现了执行器的位移放大输出且在高频下无明显衰减;所建立的执行器动态迟滞模型很好地描述了单压电或双压电叠堆在1~600 Hz驱动频率下的电压-位移滞环曲线。在驱动频率为600 Hz时,双压电复合驱动的模型最大均方根误差为1.13μm,最大相对误差为6.1%,为大位移、高精度的执行器控制提供了基础。

数字开关液压系统管路压力波传播建模与分析

为准确描述数字开关液压系统管路压力波传播特性,应用基于传递函数与时间延迟的管路压力波传播分析模型,通过耦合高速开关阀输出流量特性与管路压力波传播分析模型,实现两位两通高速开关阀控缸系统管路压力波传播特性的建模与分析,讨论了不同参数下的管路压力波传播特性,并通过相应的实验加以验证。结果表明,实验结果与分析模型结果一致性较好,高速开关阀动态特性与系统管路压力波传播特性密切相关,管路属性对系统管路压力波传播过程影响显著,将为后续数字开关惯性液压系统的研究奠定基础。

双压电二维叠堆执行器控制实验研究

针对双压电二维叠堆执行器的输出迟滞性问题,该文设计了一种双压电复合控制方法。先建立执行器数学模型并完成参数辨识,再结合非对称Bouc-Wen模型与增量微分、积分及比例(PID)模型,完成复合控制模型的建立,最后基于数字信号处理(DSP)控制器完成前馈控制、增量PID控制与复合控制的实验对比。结果表明,该复合控制方法能有效抑制执行器的输出迟滞性,当驱动电压峰-峰值为96 V,频率为500 Hz时,执行器滞环率仅为未控制时滞环率的31.6%,远低于前馈控制时滞环率(74.2%)及增量PID控制时滞环率(167.8%)。