微小流量旋转直驱伺服阀传控特性分析与优化

针对无人机、战术弹、支线民航等小型飞行器航空发动机燃油计量系统与推力矢量系统微小流量的伺服控制需求,就旋转直驱伺服阀偏心球副传动接口与非全周节流阀口等关键结构进行了尺寸约束设计分析,并就节流阀口宽度、球副偏心距以及驱动电机转动惯量等重要参数进行了优化分析,给出了伺服阀结构设计的优化区间。在此基础上,研究提出了电机转角与电流双闭环控制方法,幅频响应实测结果与理论分析较为一致,200 Hz以上高频响应满足实际需求,且双闭环控制方法大幅降低了伺服阀响应超调并提升了稳定性。

基于液压转角伺服的液压关节研究

针对液压机器人关节研究中存在关节径向尺寸过大,运动范围偏小,控制精度有限等问题,提出了一种阀芯径向力平衡、伺服盲区小的液压转角伺服阀来解决该问题,设计了对应的液压转角伺服阀,并基于该液压转角伺服阀设计了液压关节。该液压关节尺寸小、力矩大。仿真实验结果证明该液压关节响应快,运动平稳性与稳定性好,运动精度高,带负载能力强。

2D电液伺服流量阀特性研究

提出了2D电液伺服流量阀设计方案,应用磁栅霍尔传感器检测比例旋转电磁铁的角位移,并与输入控制信号对比,形成角位移信号闭环反馈;采用变传动比拨杆拨叉驱动机构,结合2D控制技术将旋转电磁铁角位移比例转换为阀芯轴向位移,斜槽敏感通道形成位置闭环反馈,提高了其控制精度和抗污染能力。建立了该阀的数学模型,对整个系统进行了仿真分析,并设计样机,进行了实验研究,实验结果表明:当工作压力为35 MPa、阀芯行程为0.8 mm时,其频宽约为120 Hz,阶跃响应5 ms,6 mm通径阀流量达60 L/min,且其质量仅为同级别阀的1/3左右,适用于机载液压系统。

小球式旋转直驱压力伺服阀卡滞机理研究

针对小球式旋转直驱压力伺服阀(BRDDPSV)静态测试卡滞问题,建立阀芯运动全局函数,包括基于缝隙流理论建立倾斜阀芯径向力模型,基于Coulomb摩擦理论建立阀肩触壁静摩擦-滑动摩擦模型.理论解析曲线合理复现了静态测试卡滞问题:偏心驱动下阀芯逆时针旋转倾斜,右侧阀肩触壁,初始静摩擦导致阀芯卡滞,逐渐提升的电流水平克服摩擦形成阀芯运动超调.为了保证电流指令与控制压力的近似比例特性,阀芯回拉复位,形成重复的正向驱动阀芯卡滞.基于阀肩不触壁原则,获得阀芯是否卡滞阈值条件.研究结果表明:增大阀芯与阀套初始半径间隙或减小小球偏离阀芯轴线的初始偏心量,均可以提高阀芯不卡滞的输出压力阈值;对于21MPa系统压力及0~8MPa输出压力的实际需求,在不改变其他参数的情况下,将初始半径间隙和初始偏心距分别调整为5.1μm和0.2mm,可以在维持原有性能的基础上获得阀芯运动全局不卡滞的最优解.

新型直接驱动伺服阀的稳态液动力分析

本文基于一类转动式阀芯的直接驱动伺服阀（DirectDriveServoValve）的结构及其工作原理，推导了这种阀在工作时阀芯所受到的稳态液动力的数学表达式，并进行了仿真计算，得出了一些有用的结论，这些结论对于阀结构的优化设计、阀芯驱动机构的选择设计及饲服阀特性的分析具有很好的指导作用.

新型直接驱动伺服阀的瞬态液动力分析

本文设计了一种采用转动式阀芯的直接驱动伺服阀，推导了这种阀在工作时阀芯所受到的瞬态液动力的数学表达式，得出了一些有用的结论，对高性能直接驱动伺服阀的研制具有很好的指导作用。

回转式电液伺服阀及其在液压系统中的应用研究

回转式伺服阀作为直动式电液伺服阀的一个分类,利用阀芯(或阀板)相对阀体作旋转运动来实现油路的开闭、换向和流量调节。相对于滑阀,转阀具有结构简单紧凑、流量分辨率高、无加速度零漂、抗污染能力强及维护方便的特点。回转电液伺服阀作为电液伺服控制系统的控制元件,具有其自身的特点和优势,尤其是单级、高频响、大流量阀的研究开发,已成为电液伺服阀发展的一个重要方向,前景广阔。该文对伺服转阀进行了归类并针对国内外液压伺服转阀的研发现状、结构特点、功能的具体实现及设计原则进行了详细的分析和梳理。最后,结合现有的伺服转阀探讨了一种满足更高要求的新型结构形式。该文将为回转式电液伺服阀的研发及应用工作提供参考。

转阀式直接驱动伺服阀的参数自调整模糊PID控制

转阀式直接驱动电液伺服阀具有很大的优越性,但必须对其进行有效的控制.针对摩擦非线性比较严重,建立精确数学模型困难的情况,采用自整定模糊PID控制.介绍了设计过程,研制出针对转阀的模糊规则和合适的PID参数调整规律,最后通过数字仿真验证了该控制方法较强的抗干扰能力.

变参数双模糊控制器在摆动气缸位置伺服系统中的应用

针对比例流量阀控制的摆动气缸位置伺服系统的强非线性和不确定性,提出采用基于经验知识的模糊控制。为了克服模糊控制的控制精度低的缺点,设计了变参数双模糊控制器,即根据位置偏差切换“粗调”和“细调”模糊控制器,两个控制器控制规则相同,但参数不同。实验研究表明,在摆动气缸位置伺服系统中采用该控制器,能获得较好的控制效果。

旋转式水液压比例阀的动态特性仿真研究

水液压比例/伺服阀是水液压驱动的自动化装备的核心元件,控制着执行元件的运动速度及方向。设计了一种新型旋转式水液压比例阀,介绍了其组成、工作原理及特点,建立了数学物理模型,对其动态特性,特别是频率响应特性进行了仿真研究。得出:适当减小阀芯半径以及阀芯与阀套的配合长度,或适当增加阀芯与阀套的间隙,可提高系统的稳定性及响应频率;力矩电机的转矩常数与转速常数的选择也会影响系统的稳定性与响应频率。

快速液压伺服技术在钻进式井壁取心器中的应用

介绍了钻进式井壁取心器的组成及工作原理。针对钻进式井壁取心器钻取自动控制和仪器井下姿态保持这2个方面，分析了快速液压伺服所能达到的效果、设计思路以及核心部分的原理。推算出了对该系统液压伺服有主要影响的因素，实现了液压伺服系统的闭环控制。在现场试验及应用中，快速液压伺服很好地完成了对仪器的控制，其本身也具有良好的稳定性和可靠性。

固体姿轨控发动机燃气阀门高频工作特性研究

燃气阀门技术是固体姿轨控动力系统的核心技术之一,本文提出了一种电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门系统,该系统具有动态响应迅速、结构简单可靠等优点。通过对阀门受热膨胀分析以及高压气流冲击的仿真分析,综合考虑阀门高频切换的可靠性和燃气泄漏量,对阀门间隙进行了优化设计;同时,针对阀门转角、电机减速比与阀门到位时间进行了参数化性能影响分析,发现在确保阀门可靠切换所需转矩的前提下,降低电机减速比能够大幅提升阀门高频响应性能;阀门到位时间随阀门转角变化的增幅低于线性增长幅度,可适当增大阀门转角以消除控制偏差和装配偏差的影响。最后,通过研制的一台单阀门样机进行地面热试考核,验证了电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门工作的可靠性,阀门全程切换正常,响应时间在10ms以内。

铝板带热轧厚控系统关键设备常见故障处理方法

本文介绍了轧机厚控系统关键设备常见故障处理办法,主要针对这些关键设备在生产中常出现的问题,提出有效的解决办法或较好的改造方案,部分方法和改造已成功应用,使用效果良好。

小球式旋转直驱压力伺服阀动态特性分析优化

针对在研的小球式旋转直驱压力伺服阀(Ball-type Rotary Direct Drive Pressure Servo Valve,BRDDPSV)阶跃响应超调量大、调整时间长等不稳定现象,建立了数学模型,分析了结构参数和电控方法对整阀动态特性的影响。理论分析表明:结构参数方面,减小阀芯直径、减小滑阀负遮盖量或将小球-柱形孔运动副改为小过盈配合均可提高整阀响应的稳定性;控制方法方面,在原有PI控制的基础上,采用积分分离可有效抑制控制压力动态响应的超调量,增加动压反馈校正可有效缩短控制压力动态响应的调整时间。优化选取结构参数和电控方法后,进行样机试验,整阀控制压力阶跃响应的超调量小于0.5 MPa(系统压力21 MPa),调整时间约30ms,能够满足飞机刹车压力伺服阀的使用需求。

旋转直接驱动式电液压力伺服阀机理及特性分析

提出并设计出一种旋转直接驱动电液压力伺服阀(Rotary direct drive electro-hydraulic pressure control servo valve,RDDPV),该阀通过偏心驱动机构将力矩电机旋转运动转化为功率阀芯的直线运动,进而改变进回油窗口节流面积比,输出相应负载压力;通过电机位置和输出压力的电反馈闭环实现伺服控制。建立RDDPV非线性数学模型,研究了偏心驱动机构参数对伺服阀动静态特性的影响,确定了阀的主要结构参数。根据理论分析结果制作RDDPV样机,并在试验台上测试了基本特性,试验结果与理论结果一致,表明该阀具有较高的动静态性能,可应用于飞机防滑刹车等稳准快性能要求较高的压力伺服控制系统。

卷取机芯棒液压旋转分配器频繁漏油故障分析与排除

介绍了如何解决GAT液压旋转分配器漏油问题,重点通过如何改进液压系统建立系统背压并结合自动化控制最终解决问题的分析思路,包括增加溢流阀、增加单向顺序阀、使用伺服阀本身特性等来解决背压问题。