高速電磁開關(guān)閥性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)研究.pdf

1、該文的主要研究?jī)?nèi)容:1.建立高速電磁開關(guān)閥性能預(yù)測(cè)模型;充分考慮影響高速電磁開關(guān)閥性能的因素,如磁化過程中的非線性,電、磁、機(jī)、液子模塊之間的耦合性等,運(yùn)用系統(tǒng)模塊化的分析方法,建立簡(jiǎn)單、實(shí)用的性能預(yù)測(cè)模型和迭代求解算法,不僅可用于對(duì)虛擬的高速電磁開關(guān)閥進(jìn)行仿真分析,而且可用來對(duì)已有閥的性能進(jìn)行評(píng)估,能夠較好地預(yù)測(cè)高速電磁開關(guān)閥的實(shí)際動(dòng)態(tài)工作過程.在高速電磁開關(guān)閥的性能預(yù)測(cè)模型的研究中,首先將非線性耦合系統(tǒng)劃分為四個(gè)子模塊分別進(jìn)行建模,

2、然后以控制時(shí)序?yàn)榛A(chǔ)建立閥的動(dòng)態(tài)過程模型,從而完善高速電磁開關(guān)閥的動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)模型.2.深入研究電磁模型的非線性;電磁子模塊是分析的難點(diǎn)和重點(diǎn),該文單獨(dú)作為一章來研究.文中基于改進(jìn)的矢量Preisach磁滯模型,建立考慮磁滯和渦流等非線性因素的電磁子模型,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)參數(shù)和仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別研究.在電磁子模塊的仿真計(jì)算過程中,引入不動(dòng)點(diǎn)技術(shù)(FPT),使得計(jì)算的精度提高,速度加快.然后與其他子模塊結(jié)合,建立整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算模型,并給出仿真

3、結(jié)果.3.對(duì)影響高速開關(guān)閥性能的參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析;參數(shù)靈敏度分析在高速電磁開關(guān)閥性能預(yù)測(cè)和優(yōu)化設(shè)計(jì)之間起到承前啟后的作用,是電磁閥結(jié)構(gòu)參數(shù)和驅(qū)動(dòng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提.在對(duì)高速電磁開關(guān)閥數(shù)學(xué)模型及其動(dòng)靜態(tài)特性分析的基礎(chǔ)上,文中首先給出源于控制系統(tǒng)理論的參數(shù)靈敏度概念,進(jìn)一步分析不同設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)高速開關(guān)閥性能的影響,并給出不同參數(shù)在某一范圍變化時(shí)的參數(shù)靈敏度變化曲線,不但得出不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)性能指標(biāo)的影響規(guī)律,而且可得到多參數(shù)變化對(duì)閥性能影

4、響的關(guān)系模型,為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)高速開關(guān)閥提供理論依據(jù).4.深入研究多目標(biāo)多參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題;基于遺傳算法和直接搜索算法,提出一套適用于高速電磁開關(guān)閥的新混合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,以便更好地求解這類多極值電磁逆問題.該文主要針對(duì)輸入電流的優(yōu)化控制方案進(jìn)行研究,在軟、硬件上實(shí)現(xiàn)對(duì)高速電磁開關(guān)閥的優(yōu)化控制.5.開展高速電磁開關(guān)閥的實(shí)驗(yàn)研究; 在理論分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,制作高速電磁開關(guān)閥樣機(jī)并開展試驗(yàn)研究.利用建立的高速電磁開關(guān)閥的性能預(yù)測(cè)模型的仿