高速开关阀的研究及数字仿真

发布时间：2020-07-08 05:25

【摘要】：随着社会的不断进步，流体控制技术和计算机控制技术都在不断地飞速发展。高速开关阀是20世纪80年代发展起来的一种具有响应速度快、结构简单、抗污染能力强、与电子电路配合好等特点的电液控制转换元件。只要控制脉冲频率或脉冲宽度，就能对流量进行连续的控制，因此高速开关阀是一种非常有前途的数字阀，发展这种数字元件将是工业现代化的必然选择。 为了进一步提高高速开关阀的响应频率，降低其响应时间，改善其性能。文章首先从高速开关阀的理论出发，详细地研究和分析其结构、工作原理和磁场分布等，并根据其电磁特性和机械特性，建立了数学模型，然后将数学模型线性化，转化为传递函数方框图；结合MATLABWITHSIMULINK仿真工具，先把数学模型转化为仿真模型，代入参数后，采用四阶龙格——库塔仿真方法，进行数字仿真，生成动、静态仿真曲线图，然后研究和分析各种参数对高速开关阀的影响，得出规律；再采用ITAE准则优化方法，对高速开关阀的模型进行参数优化，得到最优参数；在对高速开关阀数字仿真和优化的基础上，分别对三组不同参数的高速开关阀进行试验，以验证仿真结果。通过试验，包括静态性能和动态性能等，结果表明改进杠杆比和线圈匝数后的高速开关阀性能有明显提高；通过上述一系列的研究和分析，最后研制和开发出新型高速开关阀，它是山盘式高频电磁铁、杠杆机构以及锥阀组成，其各种性能都有较大的提高，能进一步满足工业控制的需求。 作者希望通过该课题的研究，能够对液压控制技术的发展，对流体控制技术与计算机控制技术更好地结合，起到一定地促进作用，同时也衷心地希望我国的液压控制技术取得飞速的发展。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH137.5
【图文】：

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武汉理工大学硕士学位论文得到图4一3。图4一3高速开关阀仿真模型模块4.4.2仿真模块参数设置高速开关阀仿真模型建立之后，首先需要按照系统的要求设置仿真模块的各参数。1.增益K。是放大器电压放大系数，取值为200;2.L为衔铁与阀芯位移比例系数，取值为4.6;3.M，”为衔铁的重量，取值为0.260心;4.通过测试弹簧刚度为k:二4.5切.1.smm=3.0切，/mm二30N/mm:.N为线圈匝数，取值为1000匝;.输入信号的配置，输入信号为单位阶跃信号，其配置如图4一4所示。图4一4单位阶跃信号的配置

武汉理工大学硕士学位论文得到图4一3。图4一3高速开关阀仿真模型模块4.4.2仿真模块参数设置高速开关阀仿真模型建立之后，首先需要按照系统的要求设置仿真模块的各参数。1.增益K。是放大器电压放大系数，取值为200;2.L为衔铁与阀芯位移比例系数，取值为4.6;3.M，”为衔铁的重量，取值为0.260心;4.通过测试弹簧刚度为k:二4.5切.1.smm=3.0切，/mm二30N/mm:.N为线圈匝数，取值为1000匝;.输入信号的配置，输入信号为单位阶跃信号，其配置如图4一4所示。图4一4单位阶跃信号的配置

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本文编号：2746151