基于數(shù)字先導控制的比例流量放大閥特性研究.pdf

1、數(shù)字液壓系統(tǒng)是相對于模擬液壓系統(tǒng)的一個發(fā)展方向，因其可靠性高、魯棒性強、重復度好、抗污染能力強、與計算機接口方便、可實現(xiàn)無傳感器高精度控制等優(yōu)點，越來越受到人們的關注。數(shù)字液壓閥作為數(shù)字液壓系統(tǒng)的關鍵元件，由于控制流量小，且輸出不連續(xù)，應用范圍受到限制。為解決該問題，本文提出以小流量數(shù)字閥為先導級，流量放大原理插裝閥為主級的兩級比例流量放大閥，實現(xiàn)了先導數(shù)字控制與流量連續(xù)輸出，同時可有效解決數(shù)字閥控制流量小的問題。
　　首先，對先

2、導數(shù)字閥-高速開關閥性能進行了研究。建立了高速開關閥的動力學方程，對其驅(qū)動特性進行了理論分析；在此基礎上設計了以單片機為核心的單電源供電、雙電壓驅(qū)動控制電路；針對 HSV高速開關閥搭建性能試驗平臺，對該閥動靜態(tài)特性進行試驗研究，并分析控制參數(shù)對性能的影響。最終得出結論：1、動態(tài)特性：開啟階段，由于驅(qū)動電壓較高，壓差對響應時間影響不大；保持階段，由于驅(qū)動電壓較低，閥的功耗明顯降低；關閉階段，由于保持階段驅(qū)動電壓較低，減少了電磁鐵的剩磁，同

3、時，穩(wěn)壓管卸荷電路能使其快速卸荷，兩者的共同作用縮短了關閉延遲時間，但同時受壓差影響。2、靜態(tài)特性：隨著壓差增大、控制頻率減小，死區(qū)和飽和區(qū)逐漸減小，線性控制區(qū)域逐漸增大。
　　其次，對數(shù)字先導控制的比例流量放大閥進行研究。建立了數(shù)字先導比例節(jié)流閥和調(diào)速閥數(shù)學模型，并在SimulationX中搭建仿真模型，分析了控制和結構參數(shù)對靜態(tài)和波動特性的影響。結果表明：通過改變先導數(shù)字閥控制信號的占空比可實現(xiàn)對節(jié)流閥和調(diào)速閥流量的比例控制，

4、但不同占空比時，主閥對先導流量的放大倍數(shù)不同，放大倍數(shù)隨占空比增大而增大；但是由于先導數(shù)字閥不斷開關帶來流量波動，當占空比為50％時，流量波動達到最大，通過增加控制腔體積、提高控制信號頻率等可以減小流量波動；對于調(diào)速閥，由于結構上的限制，預開口量對該閥的精度有很大影響，開口量越大精度越低。
　　最后，搭建先導數(shù)字控制的比例節(jié)流閥實驗平臺，對其動靜態(tài)特性進行了試驗研究，進一步驗證了該原理閥的可行性；通過改變控制信號占空比可以實現(xiàn)對主