用于比例多路换向阀的高速开关数字阀的研究

发布时间：2017-10-20 12:38

  本文关键词：用于比例多路换向阀的高速开关数字阀的研究

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【摘要】：比例多路换向阀在工程上的应用越来越广泛，但随着自动化技术的发展，对多路换向阀的响应速度、控制精度和自动化程度等性能的要求也越来越高。传统的比例阀容易被油液污染，且需要D/A转换接口元件使比例阀与计算机联接，，使得比例阀的成本较高且增加了使用难度。高速开关数字阀具有结构简单、工作可靠、易于维修、寿命长、成本低、抗污染能力强等特点。且高速开关数字阀响应速度快，无需D/A转换接口便可使计算机控制技术与液压技术实现有机结合。本文设计了一款用于比例换向阀的作为先导阀的高速开关数字阀系统，主要进行了一下几个方面的研究： 首先，对高速开关数字阀液压阀的结构进行设计，分析了高速开关数字阀的通断原理，根据计算所得的参数，最后用流体仿真工具对所设计高速开关数字阀阀芯部分进行了流场分析。 其次，分析了高速开关数字阀的电磁技术理论，并设计了高速开关数字阀电磁铁部分的线圈和衔铁，并对所设计的衔铁提出了优化方案。 然后，对高速开关数字阀控制系统进行分析，确定了用单片机编程的方法产生PWM信号，并设计了驱动放大电路，确定了使用双电压驱动放大电路。 最后，运用AMESim仿真分析软件，建立了高速开关数字阀先导比例控制系统的模型，仿真分析了高速开关数字阀PWM信号、线圈电流和阀芯位移的关系，分析了高速开关数字的动态特性，最后对高速开关数字阀先导比例控制系统进行仿真分析，验证了所设计系统的可行性。
【关键词】：比例多路换向阀 高速开关数字阀 PWM AMESim
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 比例多路换向阀15-16
• 1.2 数字阀概述16-19
• 1.2.1 增量式数字阀16-17
• 1.2.2 高速开关数字阀17-18
• 1.2.3 各种类型数字阀的性能分析及其应用18-19
• 1.3 高速开关数字阀的国内外发展概况19-20
• 1.4 研究的目的与意义20-22
• 1.4.1 研究目的20
• 1.4.2 研究意义20-22
• 第二章 用于比例换向阀的高速开关数字阀的特性研究22-33
• 2.1 高速开关数字阀结构和原理分析22-25
• 2.1.1 高速开关数字阀的结构形式22-24
• 2.1.2 脉宽调制式高速开关数字阀的工作原理分析24-25
• 2.2 高速开关数字阀的特性分析25-29
• 2.2.1 开关特性25-27
• 2.2.2 空载流量特性27-28
• 2.2.3 动态响应特性28-29
• 2.3 多路换向阀29-31
• 2.4 工作原理31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 高速开关数字阀的液压开关阀设计33-44
• 3.1 液压开关阀的结构设计33-39
• 3.1.1 阀口通径的计算34-37
• 3.1.2 阀芯半径和阀芯行程的计算37
• 3.1.3 复位弹簧的计算37-39
• 3.2 液压开关阀的通断控制原理39-41
• 3.3 液压开关阀整体结构41
• 3.4 液压开关阀的流场分析41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 电磁铁和驱动控制系统的设计44-58
• 4.1 高速开关数字阀电磁铁选型44-47
• 4.2 电磁铁结构设计47-52
• 4.2.1 电磁铁衔铁的设计47-50
• 4.2.2 电磁铁线圈的设计50-51
• 4.2.3 高速开关数字阀的阀体结构设计51-52
• 4.3 高速开关数字阀控制系统52-57
• 4.3.1 控制系统原理52-53
• 4.3.2 PWM 信号的产生53-55
• 4.3.3 驱动放大电路设计55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 高速开关阀液压系统的建模与仿真58-71
• 5.1 AMESim 仿真软件概述58-59
• 5.2 基于 AMESim 的高速开关数字先导油路的仿真59-65
• 5.2.1 高速开关数字阀仿真模型的建立59-62
• 5.2.2 高速开关数字阀先导油路的模型建立62-64
• 5.2.3 元件参数的设定64-65
• 5.3 系统仿真结果分析65-70
• 5.3.1 PWM 信号、电流和阀芯位移关系65-66
• 5.3.2 不同占空比的动态特性仿真分析66-68
• 5.3.3 先导比例控制性能仿真分析68-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 结论及展望71-73
• 6.1 论文总结71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：1067241