采用磁流体的喷嘴挡板伺服阀动态特性研究

发布时间：2020-05-17 20:07

【摘要】： 喷嘴挡板伺服阀作为伺服控制元件,是闭环电液伺服控制系统中最重要的核心元件。因它具有非常快的响应速度,所以是目前应用最广泛的伺服阀,但它也存在自激现象,容易产生自激噪声和振荡,严重影响伺服控制系统的稳定性。因此,本文提出了采用磁流体改善伺服阀性能的方法,着重研究了磁流体添加到力矩马达工作间隙后,对喷嘴挡板伺服阀动态性能的影响。由于磁流体具有的较大磁导率和较大的磁化强度,把磁流体添加到伺服阀力矩马达的工作气隙中,可提高伺服阀力矩马达的磁回路效率,增加伺服阀的阻尼,从而改善喷嘴挡板伺服阀的动态特性,抑制及消除其自激振荡和噪声。 本文给出了喷嘴挡板伺服阀的数学模型,对作用于伺服阀力矩马达的磁流体数学模型进行了推导,给出了添加磁流体的喷嘴挡板伺服阀的数学模型。采用MATLAB/Simulink对添加磁流体不添加磁流体的喷嘴挡板伺服阀的动态进行了仿真研究,给出了伺服阀频域及时域响应特性,比较得出磁流体在改善喷嘴挡板伺服阀动态特性方面的作用,进一步研究了磁流体各参数对伺服阀动态特性的影响。最后对磁流体作用力特性以及添加磁流体和不添加磁流体的喷嘴挡板伺服阀的动态特性进行了实验研究。
【图文】：

是近年来出现的一种新型功能材料，既具有磁有液体的流动性。流体的应用5 年美国宇航局的 Papell 发明了磁流体并将其首次应用于宇航密封，此后，磁流体日益引起人们的兴趣并得到世界性的关界上许多国家都在积极地开展这项研究。体的研究是一门涉及物理、化学、力学、流变学等学科的边近的一些资料显示，目前磁流体的发展有 2 个方向:一是磁主要有磁流体各组成成分对磁流体性能的影响，磁流体各种机理；二是磁流体的应用研究，主要有研磨、润滑、密封、制、医疗、传感器、印刷、光学仪器、光计算机等。目前较流体研磨、磁流体闸、阻尼器、比重计、音响装置及一些传力>0.5MPa、速度>35m/s、温度>80℃时的磁流体密封，磁流与制版、磁光计算机等很少研究与应用[3，22，23]。磁流体在扬声器中的应用，应用原理如图 1-1 所示。

1-永久磁铁 2-下导磁体 3-衔铁 4-线圈 5-弹簧管6-上导磁体 7-挡板 8-喷嘴 9-反馈杆 10-滑阀 11-固定节流孔图 2-1 力反馈两级伺服阀结构原理图Fig 2-1 Consruction of force feedback two-stage servo-valve- 9 -
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH137

【参考文献】

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1 付永领,裴忠才,王占林;伺服作动系统的余度控制[J];北京航空航天大学学报;1999年05期

2 王向周，王渝，白志大;电液伺服阀动态性能测试的谱分析法研究[J];北京理工大学学报;1997年03期

3 许孙曲，许菱;磁流体研究的若干新成果[J];磁性材料及器件;1995年02期

4 许孙曲，许菱;第7届国际磁流体会议学术论文综述[J];磁性材料及器件;1996年02期

5 吴轶,周云,杨春;磁流体减震器的研究与应用[J];广东土木与建筑;2001年06期

6 王钧;FA表面改质剂在伺服阀压装中的应用[J];航空精密制造技术;2001年03期

7 袁坤,刘志和,罗安;电液比例方向节流阀数字控制放大器[J];机床与液压;1999年06期

8 姜万录,王燕山,王益群,郭明杰,张建成;电液伺服阀综合性能VICAT系统[J];机床与液压;2002年01期

9 向春梅，张家琛，，马芳梅，何映霞，乐景;电液伺服阀动态特性的研究[J];热力发电;1996年06期

10 王瑞金;磁流体技术的应用与发展[J];新技术新工艺;2001年10期

本文编号：2669108