射流管伺服阀前置级的动态流场分析

射流管电液伺服阀的喷嘴到接收孔间的流场较为复杂,尤其在射流管偏转及阀芯运动的动态情况下,会存在回流、漩涡等现象。以某型射流管电液伺服阀结构为模型,结合射流管偏转时的阀芯力平衡关系,得到阀芯的运动方程,应用雷诺平均方程和标准两方程模式的封闭方程,通过流体动力学软件FLUENT建立射流管伺服阀喷嘴到阀芯两腔的三维可视化模型,仿真分析了喷嘴到接收孔的前置级瞬态流场及阶跃响应。仿真结果表明:接收孔中的涡量强度会影响射流管电液伺服阀的阶跃响应,涡量强度越大、振荡越大、阶跃响应越慢,并通过试验测试阀芯位移验证了数值计算的正确性,同时对比了不同接收孔间夹角的同时刻涡量及阶跃响应,得到接收孔间夹角为45°的最优设计。研究方法和结果对于提高射流管电液伺服阀的动态响应有重要参考价值。

2D数字伺服阀的动态特性试验研究

首先介绍2D数字伺服阀的结构及工作原理,该阀采用闭环控制的步进电机作为电-机械转换器.然后设计嵌入式2D数字伺服阀控制器,为保证步进电机作为电-机械转换器具有较高的响应速度,同时又保证其具有较高的定位精度,提出步进电机采用同步式伺服电机的控制方法,在其定子各相通入90°相位差的连续变化的正弦电流,保证转子的输出角位移可以快速跟踪输入信号的变化.为了获得2D数字伺服阀的实际性能,建立实验平台,并对阀的性能进行实验研究.实验结果表明,采用同步式伺服电机控制算法的步进电机作为电-机械转换器的2D数字伺服阀具有良好的动态特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,对应-3 dB的频宽约为130 Hz.

伺服阀旋转直驱超声电机机理与特性

针对某旋转直驱式伺服阀对驱动电机小长径比紧凑型结构形式的设计要求,从伺服阀功率级200 Hz动态响应需求出发,设计了一款环形行波型超声电机。分析了超声电机的基本工作原理并建立了超声电机定子转子摩擦传动模型,搭建了超声电机特性测试实验台并进行了转矩-转速测试,实验结果与仿真结果一致,验证了电机设计的合理性。在此基础上,进行了超声电机驱动频率和驱动电压的影响特性分析,结果表明超声电机在49.8 kHz的驱动频率下具有最大的工作效率,驱动电压大于110 V时可以满足伺服阀转速与转矩工作需求,并且在49.8 Hz的驱动频率和110 V驱动电压条件下可以接近最大的工作效率。

电液伺服动态试验机作动器固有频率的提高和性能曲线分析

通过对电液伺服动态试验机作动器主要性能指标———固有频率的理论分析 ,提出提高作动器固有频率的设计方法。对其性能曲线进行了理论分析 ,提出在线性坐标纸上绘制性能曲线的方法。并对以上理论分析进行了实际工程的验证。该方法无论对试验机设计人员还是对试验机应用人员都具有较高的工程实际应用价值。

提高电—液位置伺服系统动态响应的方法

针对单回路电液位置伺服系统的动态特性，提出了一种等效流量反馈的控制方法，从而实现了串级控制。仿真研究和实验结果表明，此方法可以提高电液位置伺服系统的动态响应。

液压伺服阀阀芯的动态特性分析与多目标优化

为了提高液压伺服阀的动态响应特性,对液压伺服阀的阀芯结构进行了多目标优化研究,建立了阀芯结构参数与作用力之间的数学模型。以阀芯动态响应的超调量、振荡次数和上升时间作为优化目标,以阀芯的优化结构参数作为设计变量,数学地描述了阀芯动态特性多目标优化问题。分别采用NSGA-Ⅱ、SPEA2两种多目标进化算法与Simulink相结合对阀芯进行优化,评估了两种多目标进化算法的表现,得到了阀芯的最优设计参数。采用CFD、Simulink仿真验证了优化效果,结果表明:对应液压伺服阀入口压力工况为7、14、21 MPa时,作用在优化后阀芯上的稳态液动力相比优化前下降了37.10%、34.39%、30.53%;优化后的上升时间平均降低了3.77 ms,平均改善了61.74%;优化后的超调量平均改善了9.41%。

DN80二通插装式伺服阀动态特性优化研究

针对国产DN80二通插装式伺服阀阶跃响应时间长的问题,提出先导控制腔优化方法以提高动态特性。首先建立先导控制腔三维数模,利用Fluent软件详细分析了主阀芯不同开口度的液动力分布情况,将先导控制腔的直径优化为90 mm;然后结合仿真软件AMESim对DN80二通插装式伺服阀进行动态特性研究。仿真结果表明:先导腔结构参数优化后减小了液动力,提高了动态响应特性。最后对优化后的DN80二通插装式伺服阀进行实验测试,其阶跃响应时间由40 ms缩短至23 ms,显著提高的了动态特性,验证仿真与优化的准确性。

某型电液伺服阀仿真与参数影响分析

对某型双喷嘴挡板力反馈式两级电液伺服阀进行了数学建模,对其动态特性进行了分析,推算出了模型的传递函数,然后对其的时域和频域曲线进行分析验证了系统的稳定性,最后通过改变伺服阀结构参数对阀芯位移以及响应时间的影响,得出了结构参数对伺服阀动态特性的影响。结果表明,改变力矩马达力矩系数Kv、喷嘴中心线到弹簧回转中心的距离r以及滑阀阀芯面积Ac对伺服阀的动态特性都会产生影响,为伺服阀的设计与改进提供了参考。

陕北黄土高原景观动态的植被覆盖季节响应

半干旱地区生态环境状态与景观动态变化息息相关,为深入探讨景观动态的生态响应,本研究选择陕北黄土高原为研究区,分别就景观动态的3种类型(景观类型间变化、类型内组分变化及未变化)与植被覆盖状态进行分析。其中植被覆盖状态主要通过植被覆盖值高低及年内植被恢复期、维持期与转折点等曲线特征体现。结果发现研究区景观类型的动态变化并不显著,而各动态类型与植被覆盖的相关程度各不相同,植被覆盖不仅和景观类型有关,亦与景观动态类型有关,而在植被覆盖对景观动态的响应上,则体现出由于景观动态类型的差异,造成同一景观类型的植被覆盖季节响应模式和强度完全不同。

单级双喷嘴挡板电液伺服阀的特性研究

介绍了单级双喷嘴挡板电液伺服阀的结构组成、工作原理和性能特点,通过数学建模获得了该阀的静、动态特性方程,并通过实验测得了其静、动态特性曲线。理论分析和实验结果表明:该阀的流量、压力特性实验曲线与特性方程基本吻合,且具有良好的静态流量(压力)-电流比例特性和小负载流量的控制能力,其动态响应较快,性能稳定可靠。

数控机床位置伺服在线调试与动态性能分析研究

介绍一种在数控机床位置伺服系统在线调试中应用系统动态性能分析方法的基本原理 ,给出了一种位置伺服系统动态响应曲线、动态性能分析及其主要技术指标的实例。

舵机伺服阀参数的选择与优化

伺服阀参数的合理选择对舵机的性能至关重要。通过对舵机系统和伺服阀参数影响的研究,发现伺服阀增益是影响舵机动态响应的主要因素。在此基础上,通过对伺服阀增益的推导,得到了其与结构参数和性能参数的数学关系,通过分析可知,降低反馈杆刚度可有效改善舵机系统的动态响应和稳定性,这为合理设计参数改善伺服阀同舵机的匹配性提供了思路。

两级滑阀式电液伺服阀建模与特性研究

为了研究两级滑阀式电液伺服阀的静态、动态特性,建立了两级滑阀式伺服阀的数学模型,仿真分析了前置级和功率级结构参数对伺服阀性能的影响。结果表明:某型两级滑阀式电液伺服阀具有良好的静动态特性,其输出流量大、线性度好、动态响应快;通过所建立的数学模型,可优化两级滑阀式电液伺服阀前置级和功率级的结构参数,为提升动态响应性能提供理论参考。

比例伺服阀控系统Fuzzy-PID复合控制器的研究

PID控制是工业过程控制中应用最广泛的传统控制方式。但其动态特性难以满足液压控制系统的品质要求。而Fuzzy控制是非线性的智能控制器,系统响应较快,也有较强的鲁棒性;但也存在系统上升特性不理想、超调大、抗干扰能力差、稳态误差大等问题。基于此,本文分析了Fuzzy-PID控制器的性能,并把它直用于精密冷辗机中的比例伺服速度控制系统。仿真研究表明,Fuzzy-PID控制具有响应快、超调量小、抗干扰能力强等优点。

基于LabVIEW电液压力伺服阀测试台设计与实现

采用目前工业上应用广泛的虚拟仪器(LabVIEW)技术,将虚拟仪器应用到电液压力伺服检测系统中,输入信号由计算机的虚拟数字信号源产生,输出信号通过虚拟仪器的软件面板显示,由计算机数据采集卡(DAQ)对各项检验参数。本系统能够实现电液压力伺服系统的自动测试,并采用自定义的人机界面,界面友好操作方便。

二级喷嘴挡板式伺服阀故障实测与分析

为了验证二级喷嘴挡板式伺服阀故障模拟是否接近实际情况,基于电液比例伺服液压实验台进行伺服阀故障实测。按照实测条件设计实验台,由于实测设备不够齐全,主要是对南京机电液压工程研究中心研制的FF102二级喷嘴挡板式伺服阀作了2种故障实测与分析。在实验台上设置好相关故障参数,即得出伺服阀的故障测试曲线。通过对比分析了故障测试曲线与故障模拟曲线走向趋势基本上是相仿的,表明仿真软件可模拟二级喷嘴挡板式伺服阀故障,实验证明了该故障模拟的科学性。

液压伺服控制系统课件

在液压伺服控制系统及控制工程中经常会遇到一些重要概念、定义及术语,可以通过实验教学加以理解,但所使用的设备、仪器数量、时间及复杂程度都将是惊人的,在教学时间内几乎不可能完成.为此,介绍了由伺服阀控制对称液压缸和位移传感器构成的液压位置闭环控制系统及其工作原理,给出了该系统的频率特性及动态响应数学表达式.以VISUALBASIC为开发工具,开发出了适用于液压伺服控制系统及控制工程基础课程的教学课件.

利用校正环节提高三级电液伺服阀动态响应的探讨

论述了通过三级电液伺服阀控制器的改进，利用校正环节提高三级电液伺服阀的阻尼，降低谐振峰值，进而提高三级电液阀的动态响应．

气动单喷嘴挡板阀特性分析

分析了由减压阀、电磁阀、固定节流孔、单喷嘴挡板阀、作动器构成的气动伺服机构模型。得到了结构参数对单喷嘴挡板阀单元的动静态特性的影响规律,取得了单喷嘴挡板阀压力恒定时的固定节流孔和喷嘴挡板节流口的节流面积比关系。

面向滑动窗口的电液伺服阀实时异常监控

针对电液伺服阀实时异常监控中特征参数自动标注困难、计算成本高、识别精度低等问题,提出一种面向滑动窗口的阀门实时异常监控方法。首先利用脉冲宽度调制信号实现阀门的数字化驱动,降低模拟量的传输噪声干扰;根据传感器反馈数据绘制阀门特性曲线,分析拐点的识别特征,基于其特征构建线性分段回归模型下的代价函数;选取滑动窗口作为离散化优化算法,对特征曲线上固定数量的4个拐点进行快速查找,根据其数值计算阀门行程回差、死区等阀门数据,并与标准值对比以评估阀门工作是否异常,将窗口宽度设定为2500,兼顾异常检测的速度与精度;最后,在真实电厂环境下对所提方法进行了验证。测试结果表明,所提方法可以在高噪声环境下快速、准确地对阀门特性曲线拐点进行自动化提取,并在此基础上对阀门的工作性能进行异常识别;与传统曲线平滑方式相比,所提方法可以保留曲线局部波动特征,同时降低拐点误判率。