一种新型无伺服阀电液伺服执行器

提出了一种新型无伺服阀电液伺服执行器 ,即集成电动液压执行器 (IEHA)。针对具体的电动液压执行器 ,用EASY5对系统进行了仿真分析 ,仿真结果表明所设计的系统具有良好的动态性能 。

电液伺服控制阀动态仿真与试验

电液伺服阀被广泛应用各种自动化装备中,这种复杂的机电控制系统集机、电、液、磁于一体,属于重要的随动跟踪控制元件,伺服控制除了有良好的静态性能外,其动力学特性决定了伺服系统工作精度.运用键合图理论建立电液伺服阀的键图模型;推导模型的状态空间方程和输出方程;运用仿真软件MATLAB/Simulink进行了仿真,分析电液伺服阀系统动态特性.最后在搭建的实验验证平台上验证了系统的动态性能,并与仿真结果进行了比较分析.结果是该电液伺服阀的动态特性指标超调量40%、响应时间13ms、上升时间2ms左右.

工业用电液伺服阀故障统计分析和使用维护建议

在工业领域中,常用的电液伺服阀主要有直驱式伺服阀、喷嘴挡板两级伺服阀、射流管两级伺服阀以及三级伺服阀。根据伺服阀维修业务中收集到的1176例伺服阀故障,对常见电液伺服阀故障原因进行了分析、归类统计和研究。为工业用电液伺服阀的选型提供了参考,也针对电液伺服阀的使用维护提出了建议。

某型电液伺服阀振动故障研究

针对某型号伺服阀在进行试验过程中出现的振动故障,通过建立振动故障树模型,对可能造成伺服阀振动故障的污染因素、滑阀故障因素、力矩马达故障因素和前置级故障因素等进行试验验证及仿真计算,确定了故障原因及机理,并提出了解决方案。

基于TimeGAN的电液伺服阀性能评估模型

电液伺服阀容易受到油液污染的影响,当污染颗粒通过节流口时会对阀口壁面产生冲蚀磨损,使得电液伺服阀阀口过流断面变大,内泄漏量增加。针对现有仿真手段难以准确衡量电液伺服阀的性能退化,而试验样本有限等问题,提出一种基于时间序列生成对抗网络算法的评估模型用于评估电液伺服阀性能。首先分析了电液伺服阀的失效机理,然后建立了时间序列生成对抗网络算法的框架,利用维纳过程分析并得到了电液伺服阀的性能评估模型,最后设计并完成了污染磨损试验,利用时间序列生成对抗网络算法对试验数据扩充,通过参数估计的结果对比发现,利用时间序列生成对抗网络算法对试验数据扩充可以有效提升电液伺服阀性能评估模型的准确度。

国产电液伺服阀在可控震源上的测试分析

电液伺服阀是可控震源电液转换的核心液压元器件,对可控震源输出力信号有着直接的影响,但可控震源工作环境恶劣,宽频,瞬时大流量以及高压高温、高可靠性等工作特点对电液伺服阀提出了严苛的要求,该设备一直以来依赖进口,近年来某型号国产电液伺服阀开始在可控震源上进行应用试验,经过测试、改造,性能不断提升,本文总结分析了该产品在可控震源上进行的一些测试数据,希望能够为将来的实际应用提供一些技术上的参考。

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。

基于多能域的电液伺服阀动力学建模

电液伺服阀广泛应用于机床及其它设备.这种复杂的机电控制集机、电、液、磁于一体,属于重要的随动跟踪控制元件,伺服控制除了有良好的静态性能外,其动力学特性决定了伺服系统工作质量.键合图理论是建立电液伺服阀的模型的有效方法,能很好处理多能域系统模型的耦合,系统的非线性问题和多输入—多输出问题.

飞机襟翼阀控伺服作动系统动态性能分析

由于阀控伺服作动系统存在的非线性因素,传统的建模方法所建立的数学模型无法准确地反映系统实际情况。为提升液压系统的控制精度及动态响应性能,解决在实际系统试验中出现的动态特性超差问题,对可能引起的因素及关键参数进行研究,重点分析引起系统静态误差的主要因素,同时分析系统各关键元件的固有频率和阻尼比对系统动态性能的影响。利用Matlab/Simulink软件对系统进行非线性建模,理论推导计算及仿真结果分析表明,较高的系统各关键元件固有频率和阻尼比有利于提高系统动态性能。

高温下电液伺服阀力矩马达螺钉预紧力研究

航空发动机用燃油电液伺服阀的工作温度较高,高温下热变形导致的力矩马达螺钉伸长会造成螺钉预紧力的大幅降低,导致在航空发动机强振动环境下存在力矩马达螺钉松动的风险。为解决上述问题,以某重点型号航空发动机用电液伺服阀为研究对象,通过采用低线膨胀系数螺钉,高线膨胀系数垫片以及提高拧紧力矩这三种高温下力矩马达螺钉预紧力的提升方法,建立力矩马达有限元模型,采用有限元分析的手段,开展参数化研究。研究明确了螺钉材料、螺钉垫片线膨胀系数以及初始预紧力对力矩马达螺钉高温下的预紧力的影响规律,验证了三种方法的合理性,为后续耐高温电液伺服阀的设计优化提供了理论参考。

基于双层CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制

针对含高频噪声的阀控非对称缸不确定扰动抑制问题,采用扰动频率分层技术,利用线性扩张状态观测器低通滤波特性以及扰动估计速度和精度与带宽取值正相关性的特点,提出一种基于双层级联扩张状态观测器的阀控非对称缸电液伺服系统线性自抗扰方法。在分析双层级联线性扩张状态观测器稳定性基础上,与传统线性自抗扰控制方法进行了仿真对比研究。仿真结果表明:该控制方法继承了传统自抗扰控制优点,提高了不确定扰动估计速度和精度,有效抑制了含高频测量噪声不确定扰动带来的不利影响,可实现阀控非对称缸电液伺服系统的高性能控制。

采用REXA执行器取代电液伺服阀对抗燃油DEH系统的改造

采用REXA执行器取代电液伺服阀,对华能岳阳发电有限责任公司2号机组、GEC ALSTHOM 362.5MW汽轮机、抗燃油DEH系统进行了改造。彻底解决了电液转换装置易受油质污染的缺陷,消除了影响机组安全运行的隐患,提高了DEH系统运行的稳定性、可靠性,改造的成功为抗燃油DEH系统的设计、改造提供了新的途径。

基于流—固—热耦合的高温伺服阀蛇形流道散热罩散热效率研究

电液伺服系统具有液控负载大、响应快的特点,因此其被广泛应用于航空领域。由于飞行器处于高温工况时,电液伺服系统会受极大影响,不利于飞行器的正常工作。针对这一问题,本文采用流—固—热多场耦合的方法对高温伺服阀散热罩蛇形流道进行了优化研究。首先,介绍了流—固—热三场耦合的理论基础,设计了7种散热罩的结构参数模型,分别建立了散热罩物理模型及流体模型。其次,在此基础上分析了7种模型的散热效果。研究结果表明,增加流道条数并不能提升散热效率,而增加散热罩沟槽宽度和沟槽深度可以提高散热效率,但散热效果并不明显。如要达到散热要求,可以通过增大散热流体流量、降低散热流体温度来实现。

基于互联与阻尼分配框架的电液伺服系统轨迹跟踪策略

在中大型挖掘机电液伺服系统中存在复杂耦合非线性、模型不确定性,以及外部载荷不确定性等因素,都会造成挖掘机轨迹跟踪误差大,导致电液伺服系统的动态性能差。针对这一问题,提出了一种基于互联和阻尼分配(IDA)框架的反演控制器,以提高挖掘机工作装置在挖掘任务中的跟踪性能,并加强其鲁棒性。首先,利用先导阀、阀控非对称缸和阀控非对称缸模型构建了电液伺服系统的状态空间模型,并进一步基于哈密顿理论将该状态空间模型构造为具有扰动的三阶开环端口哈密顿系统(pH)。根据从pH系统中获得的互联矩阵和阻尼矩阵结构,逐步设计了虚拟控制信号,得到了控制律;然后,构造了一个匹配方程,以简化在其他系统上的设计和计算过程,并将期望的能量函数作为候选李雅普诺夫函数,根据李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统在期望轨迹上的收敛性和稳定性;最后,以挖掘机铲斗及其电液伺服系统为对象,采用数值仿真实验验证了基于IDA框架的反演控制算法的轨迹跟踪性能。研究结果表明:在不考虑模型不确定性的情况下,所提出的控制器与其他三种控制器相比,在位置控制上的收敛速度可提高1.9%~6.3%;在轨迹跟踪上可保持优秀的收敛速度,且最大跟踪误差降低70%~81%;在模型不确定和时变负载的情况下,所提出的控制器与其他三种控制器相比,面对冲击时的最大跟踪误差仅增加0.004 m,调节所需控制输入降低4%~20%。这表明上述控制算法具有更优秀的综合跟踪性能和更强的鲁棒性。

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。

超磁致伸缩执行器驱动的新型射流伺服阀

论述了超磁致伸缩材料在电液控制元件中的应用研究现状,基于超磁致伸缩材料的特点和未来航空航天领域对高频大流量伺服阀的迫切需求,提出了一种由超磁致伸缩执行器驱动的新型射流伺服阀的结构,分析了其工作原理与特点,同时对该新结构伺服阀涉及的温度控制、热补偿、预压力施加与零位调节与驱动磁场均匀化等关键技术进行了详细分析并给出了具体实施方法。

非对称伺服阀在阀控缸电液伺服系统中的应用

电液伺服系统广泛应用于机械设备中,伺服阀是电液伺服系统中的关键元件,非对称伺服阀的出现为阀控非对称伺服油缸电液伺服系统的设计提供了新的选择。采用孔口流量方程和流量连续方程分析了伺服阀非对称结构和对称结构分别控制非对称伺服油缸时伺服油缸两腔的压降情况,得到了2种设计结构非对称伺服油缸两腔的压降指标。结果表明,在合理选择伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构匹配时,可以有效减少伺服油缸两腔的压降,减少功率损失。对三轮旋压机横向进给电液伺服系统进行分析,优化了系统压力和电机功率,通过压力传感器检测非对称伺服油缸两腔的压力验证了理论分析的准确性,为电液伺服系统伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构的合理匹配设计提供了理论支持。

耐久性试验工况下电液伺服阀衔铁组件疲劳寿命预测

针对耐久性试验工况下电液伺服阀衔铁组件疲劳失效问题,以挡板与反馈杆一体式衔铁组件为例,建立了衔铁组件力学解析模型,推导反馈杆和弹簧管上各点应力计算公式。在此基础上,基于名义应力法,建立衔铁组件寿命预测模型。以某型伺服阀为算例,计算结果表明:耐久性试验工况下,反馈杆最大工作应力出现在锥形段;弹簧管最大工作应力出现在薄壁部分底部外圆柱面,位于弯曲平面内;反馈杆应力幅值低于疲劳极限,组件的疲劳寿命由弹簧管决定。所提出的衔铁组件疲劳寿命预测模型,可为伺服阀弹性元件累计力学损伤的定量预测和预防提供理论参考。

基于高速开关阀的气动执行器位置伺服控制

本文使用一种五点开关PWM控制算法对高速开关阀控气动执行器进行位置伺服控制。分析了开关阀的启闭滞后现象,并提出了一种修正方法,该方法可有效地消除系统的静态误差。实验结果表明,用高速开关阀可以实现快速、精确的气动执行器位置伺服控制。

基于高速开关阀的气动执行器位置伺服控制

本文使用一种五点开关PWM控制算法对高速开关阀控气动执行器进行位置伺服控制。分析了开关阀的启闭滞后现象,并提出了一种修正方法,该方法可有效地消除系统的静态误差。实验结果表明,用高速开关阀可以实现快速、精确的气动执行器位置伺服控制。