一种脉宽调制式数字流量阀性能分析

数字阀有抗干扰、抗污染等优点,但直接控制的脉宽调制(PWM)式数字阀控制流量小、出口流量不连续等缺陷而限制了其应用。为此,设计出一种两级数字流量控制阀,其先导级采用基于PWM的高速开关阀,主级采用基于流量-位移反馈的插装阀,该数字阀具有结构简单、能量利用率高、先导数字控制、主阀连续输出流量等特点。阐述了该数字流量阀的工作原理,在SimulationX软件中建立了相应的数学模型,利用试验数据对主阀和先导阀模型进行了验证,通过仿真和理论推导得出主阀阀芯位移、总流量、放大倍数等参数与结构参数的关系,并对其性能进行了分析。结果表明:该数字阀工作原理是可行的,通过调整先导阀PWM控制信号占空比即可改变主阀出口流量。研究结果对该数字阀的进一步研发和改进有重要意义。

微流体数字化的科学与技术问题(I):概念、方法和效果

按重视的是外形尺寸还是内在微特性,把微系统分成微外形系统和微特性系统,通过比较分析,得到后者的存在普遍性比前者广而且外形大小与内在微特性好坏无直接联系的结论。就微物质传输和微传热常见的细长流道低雷诺数内流条件,提出微流动、微结构、微综合等3方面的微特性。研究了微系统中和低速流动中合理流动形态的概念,提出了人为地产生和利用可预测可控制小幅脉冲流动序列是解决微流体流动不正常这一本质困难钥匙的思考。按所提出的3方面微特性对现有微流体影响方法进行了评价,并指出了我们的微流体数字化(digitalizationofmicrofluids)与Kim的数字化微流路(digitalmicrofluidiccircuits)在各方面的不同。提出了基于脉冲惯性力的微流体脉冲影响方法及其装置,实验结果表明多方面微特性俱好,流动正常性好,分辨率达fL级,最低流量达3pL/min,流动阻力降低,扰动性好,能实现微流道中和微射流中数字化流动,能实现裸微结构的数字化器件,方法普适于普通液体和粉体的驱动、控制和扰动,对流体性质无特殊限制,工作可靠性、生产率、可自动化性均较高。

HPIV及其初步应用研究

全息粒子图像测速技术(HPIV) 为一种对流体容积( 三维空间) 进行瞬时三维( u ,v ,w) 速度场测量的技术.本项研究采用了双YAG 脉冲激光器二次曝光、漫射照明、参考光对称布置全息术记录三维空间的粒子三维位移场,再现粒子空间场又采用了体视粒子图像测速技术分别截取各切面上的粒子三维位移场,其中由于采用了不同方向的参考光分别再现不同曝光时刻的粒子图像,可以用互相关技术,实行位移方向的自动判别.本项技术用于立方体对角水流中的三维旋涡流动的瞬态三维速度场的初步测量.

DI模块测量脉冲信号的理论研究及其应用实例

在某些只有低频脉冲信号的场合,能否使用普通数字量输入模块来替代昂贵的专用计数器模块进行频率测量,通过分析数字量输入模块和PLC系统的工作原理,对普通DI模块测量脉冲信号的各种制约条件进行了理论研究,并计算出可测量脉冲信号的最大范围。在此基础上,以液体流量计为例,介绍了用普通DI模块实现流量累计计量的步骤和方法。实际效果表明,DI模块能较好地实现测量低频脉冲信号的目的。

基于SVPWM的统一潮流控制器的控制方法

针对采用SPWM控制统一潮流控制器(UPFC)时,其调制度不高,电压利用率低,不便于数字化实现的问题,根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制理论,提出了用SVPWM控制UPFC的方法,很好地解决了以上问题.同时,通过SVPWM算法的相关变量实现了UPFC的控制要求.仿真实验表明,采用数字信号处理器(DSP),按照SVPWM算法的步骤可以实时在线生成SVPWM调制波,显著提高了逆变输出性能.

代码形式脉冲数字流的实现及意义

提出了一种新型的脉冲数字流,其量化单位可用二进制代码的形式进行改变或调节,从而使流体系统中的工作介质转变为真正完全的数字式流体。设计了代码形式的电—流体脉冲发生器。该种形式的脉冲数字流不但可以控制各种流体动力元件,使它们成为数字式的流体元件,而且可以对流体系统的负载流量、执行机构的工作速度等进行数字化的设定和控制,因而对于构建完全的数字流体系统、加速流体系统数字化的进程有着重要的意义。

大流量2D数字伺服阀电-机械转换器的频率特性研究

为使所开发的2D大流量伺服阀达到较好的性能,设计了一款基于DSP芯片和DRV8432全双桥电机驱动芯片控制器,高频PWM波信号输入DRV8432芯片的三个半桥电路,驱动电—机械转换器。为了消除电—机械转换器响应速度和控制精度之间的矛盾,对其进行位置闭环、速度闭环和电流闭环控制。并结合Simulink进行仿真,仿真结果表明该方法具有良好的效果。设计了实验方案并搭建实验平台对控制器进行测试,实验结果表明该控制器具有良好的稳态性能。

流体系统同步运动数字化控制的脉冲数字流方法

本文提出一种实现流体系统同步运动数字化控制的方法,即采用脉冲数字流的形式对流体系统中的工作介质进行模/数(A/D)转换,把流体系统中连续流动的模拟式流体转变为两列(或两列以上)等量(或成比例)的一连串可计数的、确定量的流体脉冲,并且这些一连串的流体脉冲又伴随有与其一一对应的电脉冲信号。各列流体脉冲可作用于要求同步动作的液压缸,以实现各液压缸的同步运动;而电脉冲信号则供计算机进行计数、比较、运算等处理以实现数字控制。该方法不但可使两个(或多个)液压缸获得位置、速度的同步,而且能使这种同步运动成为一种数字化的控制方式。

关于脉冲数字流脉冲性能的实验研究

采用溢流阀的加载方法,对脉冲数字流的流体脉冲性能进行了实验研究。考察了在不同脉冲频率时、工作油液流量大小不同时、油源供油压力不同时、每次产生脉冲个数多少不同等等情况下,量化单位的变化及其规律;并对不同工况下流体脉冲压力信号波形的特点,结合流体系统的要求,给予了分析和说明。

电液数字控制阀的原理、现状与发展（英文）

电液数字控制阀具有价格低、精度高、可靠性高、使用寿命长且可以直接进行数字控制等优点。首先介绍了增量式电液数字控制阀和高速开关式电液数字控制阀的工作原理、应用特点、性能的优缺点,并对未来的发展趋势进行了综述。

关于脉冲数字流脉冲性能的实验研究

本文采用溢流阀的加载方法,对脉冲数字流的流体脉冲性能进行了实验研究。考察了在不同脉冲频率、工作油液流量、油源供油压力及每次产生脉冲个数多少不同等情况下量化单位的变化及其规律,并结合流体系统的要求,分析了不同工况下流体脉冲压力信号波形的特点。

多路脉冲数字流的实现方法及意义

凸轮转子式多路脉冲数字流发生装置,是对传统模拟式流体本身进行变换的A/D转换器,它在输出多路流体脉冲列的同时,也给这些流体脉冲附加了用作编码的电脉冲信号;不但能使流体系统的各个执行元件实现步进式的运动,而且还能使这些执行元件以并行方式同步或异步地进行工作。多路脉冲数字流可以很方便地用数字方式分别对单个流体动力元件,多缸同步或定比运动、多缸顺序动作、多缸互不干扰运动、多坐标或多轴的插补运动等进行控制。提出的流体系统时钟、主频、工作状态字、流体脉冲总线、流体通道等概念给建构数字流体系统打下了一定的基础。步进液动机和步进电机的联合应用,使机、电、液一体化技术在真正的数字意义下得到更好发展。

一种新型阻燃防护服火焰蔓延性测试仪的研发

介绍一种全自动阻燃防护服火焰蔓延性测试仪。以HMI工业人机界面、PLC逻辑控制器、步进电机控制单元、数字编码器、UV火焰长度探测装置、质量流量控制器为核心部件,配合开发的专用操作软件,实现了表面燃烧和底部边缘燃烧两种测试方法的全自动控制,火焰长度的自动探测调节,燃烧器位置和角度的全自动控制,自动计时控制系统,提高了仪器的技术指标精度,保证了试验结果的准确稳定,为阻燃面料火焰蔓延性能的检测提供了可靠手段。

多波长数字粒子图像测速技术研究

数字粒子图像测速(DPIV)研究中,应用最为广泛的缩短两幅粒子图像之间时间间隔的方法是跨帧技术,这一技术的发展会受到高速相机技术的限制。本文提出了一种新的缩短两幅粒子图像之间时间间隔的多波长激光脉冲照明与多光谱成像技术,利用多个不同波长的脉冲激光照明流场中的同一区域,由多波长成像系统采集不同波长照明下的流场中的粒子图像,不同波长的粒子图像之间的时间间隔只与光脉冲之间的时间间隔有关,不再受相机帧转移时间的限制。根据这一原理设计并搭建了一套双光谱数字粒子图像测速系统,将不同时刻粒子图像之间的时间间隔缩短至50ns。