HGDV脉冲调制开关式数字阀的理论及应用研究

发布时间：2021-01-28 15:22

　　流体控制系统数字技术是21世纪流体控制发展的必然趋势,本文是针对脉冲调制开关式数字阀及其基于此类阀的液压数字控制系统而展开研究的。从理论分析、数字模型、解析仿真到实验研究、工程设计和技术开发,多方面相结合进行了深入研究,为今后该类系统的研制、开发提供理论及技术储备。 本文首先对数字式液体控制系统的关键部件—脉冲调制式数字开关阀进行了研究,针对此阀对电磁铁的特殊要求,寻求最合适的软磁材料,找出该类电磁铁的关键技术参数,确立了提高该类电磁铁开关特性的技术关键及设计要点,全面地研究了脉冲调制式数字开关阀的性能特性。 本文在回顾液压控制技术发展的基础上,从阀的驱动电路、磁性材料、阀芯受力等方面找出影响它特性的主要因素。制定出其类元件的设计原则。采用先进的优化控制理论进行多参数优化设计,开发出当今汽车燃油喷射系统中的新型电喷阀（HGDV阀）。同时,对脉冲调制开关式数字阀的开关特性、静特性、频率特性进行了深入的研究。利用仿真与实验相结合的方法验证本文论点的正确性。 通过对阀性能的深入了解,进一步研究和分析基于此阀的液压控制系统的控制性能。首先归纳出数字控制系统的四种基本回路形式,... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 液压控制技术的发展概述
    1.1 传统的电液断通控制
    1.2 先进的电液伺服控制
    1.3 实用的电液比例控制
    1.4 新型的电液数字控制
第二章 数字阀的发展现状及趋势
    2.1 数字阀概述
        2.1.1 增量式数字阀
        2.1.2 脉冲调制开关式数字阀
    2.2 数字阀的性能比较
    2.3 数字阀的发展现状
第三章 脉冲调制式数字开关阀的设计研究
    3.1 电磁阀性能指标设计原则
        3.1.1 电性能指标的设计原则
        3.1.2 磁性能指标的设计原则
        3.1.3 电磁阀机械性能指标的设计原则
    3.2 阀结构设计
    3.3 脉冲调制式数字开关阀的驱动设计
        3.3.1 调压式驱动模块
        3.3.2 增压式驱动模块
第四章 脉冲调制式数字开关阀的性能研究
    4.1 脉宽调制器的分析
    4.2 阀芯位移的数字模型
    4.3 脉冲调制式数字开关阀的静特性
        4.3.1 阀芯位移的静特性
        4.3.2 阀芯位移的谐波分量
        4.3.3 阀芯位移的频率特性
        4.3.4 脉冲调制式数字开关阀的静特性
        4.3.5 脉冲调制式数字开关阀的仿真及实验结果
第五章 脉冲调制式数字开关阀的优化研究
    5.1 优化设计理论概述
    5.2 混合优化原理
        5.2.1 构造适应值函数
        5.2.2 构造个体基因链
        5.2.3 遗传算法的求解步骤
        5.2.4 切换到直接搜索方法
    5.3 脉冲调制式数字开关阀多目标优化设计实现
    5.4 优化结果评价
第六章 液压数字控制纠偏系统的研究
    6.1 基本回路形式
        6.1.1 半桥控制回路
        6.1.2 全桥控制回路
        6.1.3 增大流量比例控制回路
        6.1.4 流量方向控制回路
    6.2 数字开关阀控制液压纠偏缸原理
    6.3 系统的最优控制分析
        6.3.1 数字模型的建立
        6.3.2 最优控制器的设计
第七章 课题成果形式
    7.1 HGDV脉冲调制式数字开关阀
    7.2 数字式光电液压纠偏装置
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]液压调速系统的脉宽调制控制[J]. 蒋彬,蔡长青.  液压与气动. 2002(09)
[2]磁致伸缩器件及其应用研究[J]. 鲍芳,李继容,王春茹.  传感器技术. 2001(08)
[3]稀土超磁致伸缩材料高速强力微位移机构的开发及动态响应特性研究[J]. 吕福在,项占琴,戚宗军,程耀东.  机械科学与技术. 2001(02)
[4]电液式节气门执行器的多模式智能控制[J]. 杨志刚,苏玉刚,黄建明,曹长修,金振远.  汽车工程. 2001(01)
[5]汽车无级变速操纵液压系统的神经模糊与数字控制方法研究[J]. 李俊明,付维坊,王登峰.  液压与气动. 2001(01)
[6]液压技术发展展望[J]. 钱祥生.  液压气动与密封. 2000(04)
[7]超磁致伸缩执行器及其在流体控制元件中的应用[J]. 贾振元,杨兴,武丹,郭东明.  机床与液压. 2000(02)
[8]基于PWM高速开关阀的液压位置系统最优控制研究[J]. 刘少军,朱梅生.  机床与液压. 2000(02)
[9]液压系统故障诊断的实用方法探析[J]. 乔文刚.  液压与气动. 1999(01)
[10]基于高速开关阀的液压控制系统及其控制方式的应用研究[J]. 刘忠,杨襄璧,赵宏强,张新.  凿岩机械气动工具. 1998(04)



本文编号：3005230