一、先导式开关阀的结构参数设计(论文文献综述)
董建麟[1](2021)在《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》文中研究说明液压支架电液控制系统是煤矿井下开采实现安全高效生产活动的核心。而在液压支架电液控制系统中,电磁先导阀作为主阀的先导级,是关键设备之一。为了实现液压支架的精准控制,减少动作过程中的液压冲击,丰富液压支架的控制功能,矿用电液比例阀应运而生。但作为矿用比例阀先导级的矿用电磁先导阀存在动态响应较慢,驱动策略单一,功率损耗较大的问题,无法满足矿用电液比例阀的先导控制需求,而高响应的高速开关阀又由于煤矿环境本安条件的功率限制,也无法达到其本身的动态响应。针对此问题,本文针对现有的矿用本安型电磁先导阀从驱动策略角度出发,进行动态响应的改善。首先,分析总结了国内外针对开关阀动态特性在结构优化、材料应用和控制策略方面的研究现状,并综合现有矿用电磁先导阀的使用背景,确定了从控制策略方面来改善阀的动态特性和功耗;结合电磁场相关理论,针对电机械转换器进行数学建模,得到与响应时间和功耗相关的影响因素;基于Ansoft-Maxwell软件建立电磁铁的仿真模型,得到静磁场特性,并将其导入至AMESim的电磁铁模块中,建立矿用电磁先导阀的AMESim-Maxwell联合仿真模型,通过仿真分析了电磁阀的运动状态,开启电流为73.5m A,关闭电流为14m A,稳态电流约为110m A,开启滞后时间为21.1ms,开启动作时间为13.3ms,关闭滞后时间为134.2ms,关闭动作时间为21.7ms。其次,为了验证联合仿真模型的正确性,设计了嵌入式先导阀控制系统,下位机基于STM32F407核心芯片,开发了通讯串口模块、电源模块、功率放大模块以及PWM波输出模块;上位机以Lab VIEW为开发环境设计了控制串口程序和采集程序,并且利用所设计的控制系统进行了矿用电磁先导阀动态特性试验,试验结果与仿真结果基本一致。最后利用验证有效的联合仿真模型分别仿真分析了双极性电压、高低双电压以及三电压驱动控制策略和PWM波维持占空比的驱动控制策略下的电磁先导阀的动态特性。针对多电压控制方式,通过改变不同控制方式中各阶段对应电压的大小和作用时间,研究了其对动态特性的影响规律,从而确定了各阶段相对适合的电压参数;针对PWM波维持占空比的方式,研究了维持阶段脉冲频率和占空比的影响规律;比较了不同驱动方式的优缺点。本文所做的研究内容对矿用电磁先导阀的动态特性优化具有一定的参考价值。
钱锦远,姚怀宇,吴嘉懿,金志江[2](2021)在《先导式阀门先导结构的研究进展》文中研究说明为充分认识先导式阀门的优势,有效提升先导式阀门的使用性能,从先导结构的驱动部件、弹簧组件、阀芯和阻尼孔四个方面,整理了先导式阀门的最新发展;从压力控制、流量控制和方向控制三个方面介绍了先导结构控制先导式阀门所实现的不同功能;从静态特性和动态特性两个角度分析了不同先导结构对先导式阀门性能的影响。结果表明:先导式阀门的阀芯形式、阻尼孔位置对阀门性能影响较大;对于流量控制和方向控制的控制策略还需进一步创新;先导式阀门的动态、静态特性指标之间存在一些不统一的地方。未来,新型特种先导式阀门开发、先导结构参数对阀门动静态特性影响的量化分析将是重要的研究方向。
赵禹任[3](2020)在《基于机电液模型的直动式电磁开关阀阀芯动力学研究》文中提出电磁开关阀是阀控液压系统中重要的基础流控单元,阀芯动力学性能决定着系统的整体性能。传统的驱动方式导致阀芯的响应滞后于励磁电流,限制频响的进一步提高。解决方法之一是添加控制闭环,通过对阀芯的位移、速度进行主动控制和补偿,减小阀芯在运行期间的滞后现象。针对阀芯位移的精确测量是阀芯闭环反馈控制的关键前序工作,目前阀芯位移的测量方法以接触式传感器为主,不可避免地改变了阀芯的动态特性。因此,本文从阀芯非接触式测量方法入手,提出了一种基于电感识别的阀芯位移测量方法,并通过了试验对比验证。本文基于弹簧振子系统建立阀芯动力学、阀芯电路和阀芯磁路模型。根据电磁耦合理论,得到励磁线圈电感时变曲线与阀芯位移的函数关系,并基于阀芯开启的电磁特性,设计电感-位移拟合算法,建立阀芯动力学经验模型。运用数值方法和有限元方法展开电磁开关阀仿真研究,分析影响阀芯动力学性能的关键因素,依据阀芯实际尺寸搭建了动力学、电磁学和流场仿真模型,基于试验结果对仿真参数进行校正。为了验证仿真结果和建立基于电感识别的阀芯动力学经验模型,搭建了三种阀芯测量试验系统,分别具有位移和电磁力同步测量、空气和油液环阀芯位移测量、阀芯加压的功能,每个试验装置都搭载有光学成像元件与非接触位移传感器,可以准确测量空气与油液环境下的阀芯位移。针对测量过程的误差来源,通过数据处理消除了系统误差。在对试验结果的分析中,对比验证了阀芯动力学经验模型和仿真模型。对阀芯动力学经验模型的分析表明,该模型在空气与油液环境下的测量误差分别为7%和9.2%,能够较好地反映阀芯位移变化趋势,但阀芯在油液阻尼-驱动力消长效应下的速度波动会降低经验模型的精度。对仿真模型的分析表明,阀芯阻尼和流场静压强是阀芯速度的主要影响因素,阀芯结构对于内部流场压力分布具有较大影响。基于以上分析,可以通过改变阀芯材料、结构和添加控制闭环来提升阀芯频响。最后,本文对阀芯位移非接触式和无传感器式测量技术进行了总结和展望,阐述了进一步提高阀芯动力学经验模型精度的具体方案。
徐龙[4](2020)在《高速开关阀组先导控制三位四通水压数字比例阀研究》文中指出水压传动技术因其安全、环保、低成本的显着优势,广受国内外液压行业的青睐,尤其在自然环境日益恶化的今天,成为了学科发展的热点话题。水压比例阀作为水压传动技术中的重要控制元件,其性能直接影响水压系统的控制性能。随着数字化时代的到来,液压行业同样受到了数字化浪潮的冲击。高速开关阀因其结构简单、响应速度快、可不经D/A转换而直接接受数字信号的优势,成为了数字化液压道路上的基石,被广泛用作数字式液压元件的先导组成部分。本文研制了一种基于高速开关阀的水压比例阀,主要工作如下:在调查大量国内外研究资料的基础上,针对产品需求,确定该水压比例阀额定流量30L/min,额定压力10MPa。基于高速开关阀高频、小流量的特点,设计了一种自带主阀芯的水压高速开关阀,其主级与先导级均采用板阀结构,降低加工难度的同时提高密封可靠性。首先对水压高速开关阀存在的技术难点提出相应的解决措施后进行阀体与电磁铁的参数计算与结构设计,并采用Maxwell电磁仿真软件对电磁铁磁场分布特性及输出电磁力进行仿真分析。在水压高速开关阀的研究基础上,研制了一种水压比例阀。采用四组水压高速开关阀集成为全桥液阻网络,通过控制电磁铁的得电顺序实现三位四通比例控制性能,对集成化设计中所存在的技术难点进行分析的基础上进行机-液动力学理论分析,完成水压比例阀模型建立。采用Fluent流场仿真软件对主阀口流场特性进行分析,发现流道内存在漩涡引起压力损失,导致气蚀现象的发生,重新对主阀口流道进行优化设计基本消除了这一现象。最后,加工出了水压高速开关阀及水压比例阀样机,并对其动、静态特性进行了试验研究。试验结果表明:样机具有较好的压力、流量控制特性,其动、静态特性基本满足设计要求,具有较好的研究价值与应用前景。
刘可[5](2020)在《矿用大流量水基比例阀动态特性及控制方法研究》文中提出综采装备智能化是发展智慧矿山的必经之路。作为综采“三机”之一的液压支架对煤层顶板进行支护和管理,为井下人员和设备提供安全作业空间,还协同配合刮板输送机和采煤机进行推溜、拉架、姿态调整等自移动作,所有这些动作均依赖其电液控制系统完成。电液控制阀作为核心控制元件,其特性在很大程度上影响液压支架支护效果和安全性。当前,液压支架全部采用大流量开关阀进行控制,由于流量不可连续调节,在使用中存在两个问题:一是液压缸定位不准,造成支架姿态及推拉位置调整不精准,影响液压支架对顶板的支护效果及拉架和推溜的直线度控制;二是开关阀直接启闭,流量发生突变,致使压力冲击剧烈,易引起管路、接头、密封等元件损坏。针对该现象,迫切需要解决液压支架流量不可控的难题。论文针对新型矿用大流量水基比例阀结构,阐明了其工作原理。建立先导阀、主阀等各子系统的数学模型,建立整阀数学模型。利用AMESim仿真平台,分析先导回液阀芯各项参数对整阀动态特性的影响规律;分析三角波、方波、斜坡、阶跃等控制信号下整阀的动态响应特性,优化了阀芯结构参数及控制信号。针对在比例阀中存在有较多的非线性干扰,致使液压回路中产生滞后、振荡严重的问题,本文研究了比例阀的摩擦特性,进行实验分析比例阀的摩擦力与压力、阀芯运动速度之间的关系,最终得到修正的摩擦力Lu Gre模型,这对于消除摩擦力带来的危害,提高比例阀的控制精度有重要意义,同时可以为摩擦非线性的补偿提供准确的理论模型。论文针对阀芯位置控制精度低的问题,设计了模糊PID位置控制器对主阀芯位置进行校正,利用Simulink与AMESim开展联合仿真,分析模糊PID控制器下阀芯位置响应特性。结果表明,在模糊PID控制器的优化下比例阀的动作过程更加平稳,说明模糊PID控制方法能够使比例阀具有更好的响应性能。理论建模与仿真研究表明,通过位置反馈可以实现对阀芯位置进行控制,进而达到流量控制的目的,为液压支架水基比例阀的试验样机研制提供了一定的参考意义。
郑力[6](2020)在《船用低速机喷油控制用压电阀研制》文中研究表明更加严格的排放标准和石油的不可再生特性,导致现代柴油发动机必须满足许多与油耗、排放、噪音和振动有关的性能标准。燃烧控制对柴油机经济性和排放有很大影响,而柴油喷射系统是燃烧控制的关键因素之一,喷油控制阀又是控制喷油器喷油的关键器件。因此研制高性能的喷油控制用压电阀对船用低速机非常重要,具有相当重要的工程应用价值,有助于推动我国船用柴油机电控喷油技术的发展。本文以国内某公司自主开发的船用低速机燃油喷射系统为对象,首先设计了喷油控制用压电阀的结构和尺寸,并完成样件试制。然后通过AMESim系统建模仿真平台,对初步设计的喷油控制用压电阀工作性能进行仿真分析。最后研制了压电阀性能测试试验台,测试了说研制压电阀的响应特性和流量特性。论文已完成的研究工作和取得的主要结论如下:(1)分析了喷油控制用压电阀的关键技术指标要求,结合课题组现有技术基础,完成了压电阀的初步设计。主要包括压电阀主要性能与结构参数设计、压电阀的驱动器件选型设计、阀体结构设计、驱动电路设计、复位弹簧设计等。该压电阀采用两位三通球阀式结构,球阀芯直径8mm、行程0.35mm、阀口通径6mm;压电阀的驱动器件选用CTS公司的NAC2643型压电执行器。(2)建立了压电执行器AMESim仿真模型,分析了压电叠堆基本参数对输出位移的影响。完成了压电阀的驱动器设计,研制了压电执行器性能试验装置;测试并分析了控制电压对压电执行器位移影响,以及弹簧预紧力对压电执行器位移的影响。试验结果表明,压电执行器的最大输出力250N、最大位移0.625mm、响应速度0.7ms,压电执行器性能能够满足压电阀的驱动要求。(3)建立了喷油控制用压电阀的AMESim仿真模型,分析了压电阀工作过程中流体运动(流场)特性和动态响应特性;比较了不同阀芯的结构尺寸对压电阀开启响应速度的影响。综合分析后阀芯的结构尺寸仍取初步设计值,阀芯半径4mm,阀芯行程0.35mm。(4)研制了压电阀性能试验台,对试制的压电阀样件进行了试验研究,测量了压电阀的开关响应时间和流量。试验结果表明,压电阀开启响应时间为0.72ms,关闭响应时间为0.65ms,其高速响应性能远远超过传统的电磁式喷油控制阀;压电阀在压差为30MPa时,流量可以达到42L/min,能够满足喷油控制阀的实际要求。
李成[7](2020)在《矿用大流量水基电液比例阀阀口流动特性研究》文中认为液压阀作为支架液压系统的核心控制元件,通过其控制液压缸伸缩使支架完成相应的支护动作,所以液压阀控制性能关系到井下生产安全及生产效率。当前支架液压系统均采用开关式电液换向阀,由于其开关式工作机理不能达到流量可控,不能进行支架动作精细化控制,另外开关阀在启、闭时会产生较大的液压冲击,从而损坏液压元件。基于以上问题,本文将电液比例控制技术与支架用电液换向阀相结合,提出一款矿用大流量水基电液比例阀。由于该电液比例阀工作介质为水基液体,理化特性接近水,而水汽化压力高,较易发生空化,使阀芯产生气蚀及振动;另外对于大流量阀阀芯所受液动力也较大,空化现象及阀芯液动力会影响整阀的流量特性,从而降低控制精度。本文从以上两因素入手,研究先导阀空化特性和主阀液动力特性。为了实现比例控制,提出主阀异步跟随先导阀动作的新型比例阀方案。先导进液阀镶嵌于主阀芯内部,主阀跟随先导进液阀开启,先导回液阀连接主阀控制腔,主阀跟随先导回液阀关闭。可通过控制驱动电机来控制先导进液阀及回液阀开口及流量,进而控制主阀开启及关闭。通过对二级节流阀口结构研究,将先导回液阀阀口设计为二级节流阀口形式来抑制空化现象。对不同结构参数下的二级节流阀口进行了两相流仿真,结果表明:不同的阀芯半锥角会影响流场压力、速度及蒸汽体积分数分布,当阀芯半锥角及阀口开度增大时,会削弱二级节流的分压作用,使空化现象加强;得到不同的阀芯半锥角结构下的空化指数,发现各自临界空化指数有所不同,当出口背压设置到一定数值时,空化指数会大于临界空化指数,此时流场基本无蒸汽产生,说明背压可以有效抑制空化现象。通过对主阀流场仿真,得到不同压差、开口度及节流口形状下的主阀流量特性。对不同主阀阀芯半锥角、节流口形状及节流口角度下的主阀流场进行了仿真,得到相应的液动力曲线。不同的阀芯半锥角使主阀芯锥面上受力差距较大,从而影响液动力数值;节流口为三角形时其液动力最大,矩形及圆形节流口液动力均较小且两者数值基本相同;节流口角度为60°时液动力最大,节流口角度为120°时液动力最小,主要差距在节流口及轴向流道面上;设置出口背压可以提高流场压力,有效抑制空化现象,但对液动力影响较小。本文研究内容属于矿用大流量水基电液比例阀的前期基础研究,研究结论可为该新型矿用大流量水基电液比例阀后期研制提供理论参考。
张银涛[8](2020)在《湿式双离合器自动变速器液压控制系统仿真研究与分析》文中指出随着汽车技术的发展,自动变速器逐渐取代传统的手动变速器。双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)凭借无动力中断换挡和传动效率高的换挡性能受到市场的欢迎,其所占的变速器市场份额也逐渐提高。液压换挡系统是湿式DCT的重要组成部分,湿式DCT换挡功能的实现主要依靠液压控制系统进行,因此需要对湿式DCT液压控制系统的设计展开研究。本文首先介绍了所设计的湿式DCT的结构原理和控制框图。结合湿式DCT液压控制系统的原理图,具体分析了液压系统各个模块的工作状况,着重对液压控制系统中液压滑阀、电磁阀、换挡油缸、离合器和传感器等部件进行了结构及工作原理的介绍。同时,建立了电磁阀、液压滑阀、换挡油缸、离合器的数学模型,为湿式DCT液压控制系统的建模仿真提供了指导。电磁阀是湿式DCT液压控制系统的核心元件之一,以离合器压力控制的比例电磁阀VFS为例作为电磁阀的研究对象,通过Ansys/Maxwell软件对比例电磁铁的磁场部分进行仿真分析,并分析电磁场的动静态特性曲线,利用软件AMESim仿真得到电磁阀的电流-油压特性曲线。基于湿式DCT液压控制系统的原理分析,对系统离合器压力控制模块、液压换挡执行机构模块、冷却与润滑模块和主油道压力控制模块进行了仿真分析,主要包括液压滑阀、电磁阀等。利用液压仿真软件AMESim对液压系统各个模块的进行了建模仿真,分析所得到的数据结果,得到了液压系统仿真的结论。为验证所设计液压控制系统的功能性,根据所设计的液压模块的相关参数,利用三维绘图软件绘制液压模块的三维结构,并加工得到湿式DCT液压模块的实物。将加工的液压模块实体搭载在试验台架上进行试验测试,得到了系统各个模块的测试数据,试验的结果验证了仿真的正确性。搭建变速器的试验总成台架,利用变速器的总成试验台架得到了3挡与4挡的升降挡数据。试验结果验证了所研发的液压模块可以保证换挡功能的实现,同时证明了湿式DCT液压模块与变速器整体集成后的良好功能。
李苇白[9](2020)在《商用车电控气压制动自动调压阀关键参数优化与控制策略研究》文中研究说明商用车是公共交通的主要运载工具,气压制动是商用车广泛采用的制动方式,气压制动系统是保障商用车行驶安全性与稳定性的关键。为了适应主动安全、智能制动和自动驾驶的智能化需求,电控气压制动系统已成为气压制动系统的发展必然。自动调压阀作为电控气压制动系统核心的压力控制元件,其性能直接影响着整车制动性能。本文面向智能制动,以电控气压制动自动调压阀为研究对象,建立自动调压阀调压特性的数学模型,优化关键结构参数,设计自动调压阀控制策略。论文的主要研究工作如下:(1)分析商用车电控气压制动自动调压阀结构与工作原理,基于电磁学、运动学和气压传动理论,建立自动调压阀调压特性的数学模型;采用MATLAB/Simulink与ADAMS,建立自动调压阀调压特性分析的联合仿真模型;基于自动调压阀升压、保压、降压过程的仿真实验和硬件在环试验,验证自动调压阀调压特性的数学模型与仿真模型的正确性。(2)分析自动调压阀控制单元——高速开关模块的响应特性,基于响应面法与模糊灰色关联度分析法,研究影响高速开关模块响应特性的关键参数;采用单因素响应面法,获得影响高速开关模块响应特性的关键参数的取值范围,基于多因素响应面法,优化高速开关模块的关键结构参数。(3)基于商用车电控气压制动自动调压阀的控制需求,提出一种基于PWM和PID控制方法的前馈-闭环反馈控制策略,通过引入模糊控制器并制定模糊控制规则,优化反馈控制环节;采用MATLAB/Simulink,仿真分析前馈-闭环反馈控制策略下的时域、频域特性,验证控制策略的正确性与适用性。本文对商用车电控气压制动自动调压阀的结构参数优化和控制策略研究,将为自动调压阀的开发和商用车电控气压制动系统的精准控制提供技术支撑,对商用车主动安全、智能制动和自动驾驶技术的发展具有重要意义。
黄亮亮[10](2020)在《插装式小型二维(2D)电磁开关阀的设计研究》文中进行了进一步梳理高速开关阀自20世纪80年代发展以来越来越受到各发达国家的重视并投入了大量资金进行相关的研究,因此各国在高速开关阀的研究方面也取得了突出的成果,现已发展为较成熟的液压技术且已经广泛应用于现代航空航天、汽车燃油喷射系统、船舶等重要领域。相对于国内外的液压元件,国内阮健教授团队采用的伺服螺旋机构的液压阀独树一帜,其阀芯的驱动采用液压放大的二级驱动方式,主要的实现原理是阀体内部具有敏感腔、高低压孔和感受通道,敏感腔与工作腔压力相等下保持平衡,感受通道通过高低压孔连接敏感腔和工作腔,当阀芯在外力驱动下发生转动同时改变高低压孔与感受通道的沟通面积,敏感腔和工作腔的压力不相等并发生轴向移动。具有体积小、流量大、抗污染能力强等优点。本论文以伺服机构原理为基础,阀体的小型化为研究对象,总结过去二维电磁开关阀的技术特点和发展现状,设计了两款插装式小型2D电磁开关阀并对两种方案进行了以下几点研究。(1)根据相应的技术要求设计了两种机载二维(2D)电液换向阀,提出了两种不同工作原理的电液换向阀设计方案,并完成了其阀体结构及电机械转换器等模块的结构设计。(2)其中一款在电-机械转换器上创新地采用六齿型旋转电磁铁结构,六齿形旋转电磁铁集成在阀体内部;另一款在第一款基础上进行了第二次创新,主要增加了调零机构和弹簧板复位机构,对两种2D电磁开关阀建立了理论模型,并通过有限元电磁分析软件Maxwell对旋转电磁铁的工作气隙、齿角数、非工作气隙等结构参数进行修正,并获得了具有较好的动静态特性的电磁铁和较大的扭矩力。(3)对插装式二维(2D)电磁开关阀的阀芯耐压强度、阀口开度、阀芯驱动力、复位弹簧、调零机构等重要结构和部件进行校核计算。(4)针对小型插装式二维(2D)电磁开关阀的工作原理设计了相应的实验方案,并对电磁铁的输出特性和阶跃响应特性进行了实验研究。
二、先导式开关阀的结构参数设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、先导式开关阀的结构参数设计(论文提纲范文)
(1)矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景与意义 |
1.2 电磁先导阀动态特性发展概况和研究现状 |
1.2.1 国外研究发展 |
1.2.2 国内研究发展 |
1.2.3 驱动控制策略研究现状 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.3.1 课题主要研究内容 |
1.3.2 课题研究方法 |
1.4 课题技术路线 |
第2章 矿用电磁先导阀动态特性 |
2.1 本安型电磁铁与电磁先导阀工作原理 |
2.1.1 本安型电磁铁结构与原理 |
2.1.2 矿用电磁先导阀结构与原理 |
2.2 先导阀本安型电磁铁数学建模 |
2.2.1 电磁场相关理论 |
2.2.2 电路模型 |
2.2.3 磁路模型 |
2.2.4 机械运动模型 |
2.2.5 热能温升模型 |
2.2.6 电磁铁运动过程 |
2.3 矿用电磁先导阀联合仿真模型 |
2.3.1 Ansoft Maxwell和 AMEsim软件介绍 |
2.3.2 本安型电磁铁Maxwell模型 |
2.3.3 AMESim-Maxwell联合仿真模型 |
2.4 先导阀动态特性仿真与分析 |
2.4.1 矿用电磁先导阀动态特性 |
2.4.2 矿用电磁先导阀仿真分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 嵌入式控制系统设计 |
3.1 嵌入式控制器系统框架 |
3.2 控制器硬件电路 |
3.2.1 核心处理器控制模块选型 |
3.2.2 电源模块 |
3.2.3 功率放大模块 |
3.2.4 通信模块 |
3.2.5 电流检测模块 |
3.2.6 存储器扩展模块 |
3.2.7 采集模块 |
3.2.8 控制器实体图 |
3.3 嵌入式控制器系统软件设计 |
3.3.1 IO端口配置子程序 |
3.3.2 PWM信号生成子程序 |
3.3.3 串口通信子程序 |
3.3.4 ADC子程序 |
3.4 上位机软件开发 |
3.4.1 上位机总体方案 |
3.4.2 上位机人机界面设计 |
3.5 联合仿真模型试验 |
3.6 本章小结 |
第4章 矿用电磁阀快速驱动控制策略 |
4.1 提高电磁先导阀动态特性方法 |
4.2 矿用先导阀驱动多电压控制方式 |
4.2.1 双极性电压控制 |
4.2.2 高低双电压控制 |
4.2.3 三电压控制 |
4.3 多电压控制方式仿真分析 |
4.3.1 双极性电压控制仿真分析 |
4.3.2 高低双电压控制仿真分析 |
4.3.3 三电压控制仿真分析 |
4.4 复合PWM波方式 |
4.4.1 PWM维持占空比驱动控制方式 |
4.4.2 复合PWM波驱动控制仿真分析 |
4.5 不同控制方式优缺点 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)先导式阀门先导结构的研究进展(论文提纲范文)
引言 |
1 先导式阀门的先导结构 |
1.1 驱动部件 |
1.2 弹簧组件 |
1.3 先导阀芯 |
1.4 阻尼孔 |
2 先导结构的控制功能 |
2.1 压力控制 |
2.2 流量控制 |
2.3 方向控制 |
3 先导结构参数对先导式阀门性能的影响 |
3.1 静态特性 |
3.2 动态特性 |
4 结论 |
(3)基于机电液模型的直动式电磁开关阀阀芯动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电磁开关阀阀芯解析建模方法 |
1.3 电磁开关阀阀芯有限元建模方法 |
1.4 电磁开关阀阀芯位置测量方法 |
1.5 电磁开关阀的控制方法 |
1.6 研究内容 |
2 电磁开关阀数学模型 |
2.1 阀芯动力学模型 |
2.2 动铁电磁模型 |
2.3 阀芯电路模型 |
2.4 阀芯磁路模型与开启特性分析 |
2.5 阀芯动力学经验模型 |
2.6 本章小结 |
3 电磁开关阀仿真研究 |
3.1 数值模型仿真 |
3.1.1 动铁电磁数值模型 |
3.1.2 阀芯动力学参数计算 |
3.2 有限元模型仿真 |
3.2.1 动铁电磁场仿真 |
3.2.2 阀芯流场仿真 |
3.2.3 阀芯流固耦合仿真 |
3.3 本章小结 |
4 阀芯开关特性试验研究 |
4.1 阀芯测量试验目的 |
4.2 阀芯测量试验设计 |
4.2.1 阀芯关键参数测量试验设计 |
4.2.2 阀芯开关特性测量试验设计 |
4.3 阀芯测量试验装置 |
4.3.1 关键参数测量系统 |
4.3.2 开关特性测量系统 |
4.3.3 阀芯加压系统 |
4.4 阀芯测量试验步骤 |
4.4.1 电磁阀关键参数测量试验步骤 |
4.4.2 电磁阀阀芯特性测量试验步骤 |
4.5 试验结果预处理 |
4.5.1 激光位移传感器的标定 |
4.5.2 激光光路非线性补偿 |
4.5.3 激光位移传感器延时补偿 |
4.5.4 励磁线圈电感纠正 |
4.5.5 电磁开关阀加压系统调试 |
4.6 本章小结 |
5 结果与分析 |
5.1 阀芯动力学经验模型验证 |
5.2 仿真结果分析 |
5.2.1 动铁电磁场仿真结果分析 |
5.2.2 阀芯动力学仿真结果分析 |
5.2.3 阀芯流场仿真结果分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 电感-位移拟合算法 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
(4)高速开关阀组先导控制三位四通水压数字比例阀研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 高速开关阀国内外研究现状 |
1.2.1 高速开关阀国内研究现状 |
1.2.2 高速开关阀国外研究现状 |
1.3 数字式比例阀国内外研究现状 |
1.4 主要研究工作与路线 |
1.4.1 主要研究工作 |
1.4.2 主要研究路线 |
第2章 水压高速开关阀的研制 |
2.1 高速开关阀工作原理 |
2.1.1 控制原理 |
2.1.2 耦合机理 |
2.2 高速开关阀结构设计 |
2.2.1 阀体结构设计 |
2.2.1.1 方案设计 |
2.2.1.2 水压元件常用材料 |
2.2.1.3 主要部件材料选择 |
2.2.1.4 关键尺寸参数计算 |
2.3 电磁铁结构设计 |
2.3.1 技术难题及相应措施 |
2.3.2 设计要求及构型 |
2.3.3 软磁材料的选择 |
2.3.4 电磁铁尺寸计算 |
2.4 电磁铁仿真分析 |
2.4.1 电磁场理论 |
2.4.2 电磁铁仿真模型 |
2.4.3 仿真条件设置 |
2.4.4 结果分析处理 |
2.5 本章小结 |
第3章 三位四通水压比例阀设计 |
3.1 总体方案设计 |
3.2 机-液动力学分析 |
3.3 动态特性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 主阀口流场模拟 |
4.1 基本方程 |
4.1.1 连续性方程 |
4.1.2 动量方程 |
4.1.3 标准的k-ε模型 |
4.2 主阀口流场数值分析 |
4.2.1 主阀口建模及网格划分 |
4.2.2 主阀口流场特性 |
4.3 本章小结 |
第5章 样机试验研究 |
5.1 电磁铁线圈电流测试 |
5.2 水压高速开关阀试验 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 启闭响应时间试验 |
5.2.3 占空比-流量试验 |
5.3 水压比例阀试验 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 负载特性试验 |
5.4 本章小结 |
总结及展望 |
1 总结 |
2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读硕士学位期间取得的成果 |
1 学术论文 |
2 发明专利 |
附录 B 科研项目与实践 |
(5)矿用大流量水基比例阀动态特性及控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电液比例阀国内外研究动态 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究内容及方法 |
第2章 比例阀原理与数学模型 |
2.1 工况分析 |
2.2 结构原理 |
2.3 数学模型 |
2.3.1 各环节数学模型 |
2.3.2 整阀传递函数 |
2.4 整阀稳定性分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 比例阀摩擦特性分析 |
3.1 摩擦力模型 |
3.2 摩擦力测量实验 |
3.2.1 测量摩擦力原理 |
3.2.2 测量摩擦力试验 |
3.2.3 摩擦力测量试验结果 |
3.3 建立摩擦力模型 |
3.3.1 计算摩擦力模型参数 |
3.3.2 摩擦力模型仿真研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 比例阀动态特性与结构参数优化 |
4.1 AMESim仿真建模 |
4.1.1 设计仿真模型草图 |
4.1.2 选择匹配子模型 |
4.1.3 设置结构参数 |
4.1.4 运行仿真 |
4.2 动态特性仿真分析 |
4.2.1 阶跃响应特性 |
4.2.2 不同信号启闭特性 |
4.2.3 级间位置匹配特性 |
4.3 先导回液阀芯结构参数优化 |
4.4 本章小结 |
第5章 比例阀控制方法研究 |
5.1 PID控制方法 |
5.2 模糊控制方法 |
5.3 模糊PID控制器 |
5.3.1 确定模糊控制器结构 |
5.3.2 模糊化处理 |
5.3.3 制定模糊规则 |
5.3.4 模糊推理与解模糊化 |
5.4 AMESim与 Simulink联合仿真 |
5.4.1 创建仿真模型 |
5.4.2 仿真结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)船用低速机喷油控制用压电阀研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电控喷油器研究现状 |
1.2.1 车用电控喷油器 |
1.2.2 船用电控喷油器 |
1.3 电磁阀研究现状 |
1.4 压电阀研究现状 |
1.4.1 压电晶体的发展 |
1.4.2 压电驱动阀的发展现状 |
1.5 本文的主要内容 |
1.5.1 拟解决的关键技术问题 |
1.5.2 研究内容和目标 |
1.6 论文结构 |
1.7 本章小结 |
第2章 压电阀的初步设计 |
2.1 压电阀主要技术指标 |
2.2 压电阀结构设计 |
2.3 阀芯结构尺寸初步设计 |
2.3.1 阀芯直径及行程设计 |
2.3.2 压电阀阀芯受力设计 |
2.4 阀的驱动方式设计 |
2.5 驱动电路设计 |
2.6 复位弹簧设计 |
2.7 本章小结 |
第3章 压电阀的驱动器设计 |
3.1 压电叠堆特性分析 |
3.1.1 压电叠堆结构形式及工作原理 |
3.1.2 压电叠堆的特点 |
3.2 压电叠堆的基本特性 |
3.3 位移放大的方式 |
3.4 压电驱动机构设计 |
3.4.1 压电执行器原理 |
3.4.2 压电执行器仿真模型 |
3.4.3 压电叠堆的长度对位移的影响 |
3.4.4 压电叠堆面积对静态输出力特性影响 |
3.4.5 压电执行器参数设计 |
3.5 压电执行器选型 |
3.5.1 压电执行器选型 |
3.5.2 压电驱动部分设计 |
3.6 本章小结 |
第4章 压电阀的动态特性仿真研究 |
4.1 AMESim软件介绍 |
4.2 压电阀动态仿真模型 |
4.2.1 压电阀结构及工作原理 |
4.2.2 压电执行器动态仿真建模 |
4.2.3 压电阀动态仿真模型 |
4.3 阀芯结构尺寸优化 |
4.4 压电阀动态仿真研究 |
4.4.1 压电阀动态响应 |
4.4.2 压电阀阀腔压力 |
4.5 本章小结 |
第5章 压电阀性能试验研究 |
5.1 自制压电阀结构 |
5.2 压电执行器试验研究 |
5.2.1 压电执行器性能试验装置 |
5.2.2 压电执行器位移测试 |
5.2.3 弹簧预紧力对压电执行器的影响 |
5.2.4 工作电压对压电执行器响应的影响 |
5.3 压电阀性能测试试验台介绍 |
5.4 压电阀开关响应特性 |
5.5 压电阀流量特性 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的学术成果 |
(7)矿用大流量水基电液比例阀阀口流动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 矿用液压阀发展背景 |
1.1.2 矿用电液比例阀研究意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 电液比例技术发展概况 |
1.2.2 电液比例阀研究动态 |
1.2.3 液压阀空化现象研究动态 |
1.2.4 液压阀液动力研究动态 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 矿用大流量水基电液比例阀方案设计 |
2.1 开关阀控液压回路 |
2.2 电液比例阀工况介绍 |
2.3 电液比例阀原理结构 |
2.3.1 电液比例阀原理方案 |
2.3.2 主阀结构 |
2.3.3 先导阀结构 |
2.4 本章小结 |
第3章 先导阀阀口空化及流量特性研究 |
3.1 流场分析数学模型 |
3.1.1 流体力学基本方程 |
3.1.2 湍流模型 |
3.1.3 Mixture混合模型 |
3.1.4 空化模型 |
3.2 抑制空化的阀口结构 |
3.2.1 阀口空化抑制原理 |
3.2.2 阀口空化特性 |
3.3 流场两相流仿真计算模型 |
3.3.1 阀口几何模型 |
3.3.2 仿真参数设置 |
3.3.3 网格划分及网格无关性验证 |
3.4 阀口结构参数对空化特性的影响 |
3.4.1 阀口过流面积计算 |
3.4.2 不同阀口结构下的空化特性分析 |
3.5 先导阀流量特性研究 |
3.6 背压对空化特性的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 主阀流量特性及液动力研究 |
4.1 主阀流量特性研究 |
4.2 主阀液动力理论分析 |
4.3 不同结构参数下液动力仿真分析 |
4.3.1 液动力仿真模型 |
4.3.2 阀芯半锥角对液动力的影响 |
4.3.3 阀口形状对液动力的影响 |
4.3.4 节流口角度对液动力的影响 |
4.4 出口背压对液动力的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)湿式双离合器自动变速器液压控制系统仿真研究与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 自动变速器的发展概况 |
1.2 课题研究的背景及其意义 |
1.3 DCT的发展历程和国内外研究现状 |
1.4 DCT液压控制系统的研究现状 |
1.5 湿式DCT液压控制系统的关键技术 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 湿式双离合器自动变速器的液压控制系统分析 |
2.1 湿式双离合器自动变速器的结构与原理 |
2.2 湿式双离合器自动变速器的系统控制框图 |
2.3 湿式双离合器自动变速器液压系统 |
2.3.1 湿式双离合器自动变速器的液压系统 |
2.3.2 湿式双离合器自动变速器液压工作原理 |
2.3.3 湿式双离合器自动变速器液压滑阀与电磁阀 |
2.3.4 换挡油缸 |
2.3.5 离合器的结构及工作原理 |
2.3.6 湿式双离合器自动变速器传感器 |
2.4 湿式双离合液压系统的相关数学模型 |
2.4.1 电磁阀数学模型 |
2.4.2 液压滑阀数学模型 |
2.4.3 换挡执行机构的数学模型 |
2.4.4 离合器活塞数学模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 湿式DCT液压控制系统仿真研究 |
3.1 离合器液压控制系统的建模仿真 |
3.1.1 离合器压力控制阀VFS建模仿真 |
3.1.2 电磁阀磁场仿真分析 |
3.1.3 比例电磁铁的磁场特性 |
3.1.4 比例电磁阀VFS的液压模型 |
3.1.5 离合器液压系统的模型仿真 |
3.2 换挡机构液压控制系统HCD仿真分析 |
3.2.1 换挡执行机构液压回路的工作原理 |
3.2.2 换挡执行机构中换挡压力阀的仿真建模 |
3.2.3 液压换挡执行机构的仿真建模 |
3.3 冷却与润滑液压控制系统HCD仿真分析 |
3.3.1 冷却与润滑控制油道分析 |
3.3.2 高低流量滑阀的仿真建模 |
3.4 主油道压力控制系统的HCD仿真分析 |
3.4.1 主压阀的仿真模型建模 |
3.4.2 主压阀相关主要参数的影响分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 试验研究 |
4.1 湿式DCT液压模块的设计与试制 |
4.2 液压模块台架试验 |
4.2.1 试验设备 |
4.2.2 试验的测试与数据分析 |
4.2.3 试验结论 |
4.3 湿式DCT换挡功能的试验 |
4.3.1 试验的设备 |
4.3.2 试验的测试方法与过程 |
4.3.3 换挡功能的特性数据曲线分析 |
4.4 本章小结 |
总结与展望 |
工作总结 |
工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)商用车电控气压制动自动调压阀关键参数优化与控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文的研究背景与研究对象 |
1.2 论文主要研究内容的国内外研究现状 |
1.3 论文研究的目的和意义 |
1.4 论文的课题支撑和主要研究内容 |
第2章 商用车电控气压制动自动调压阀调压特性的分析与验证 |
2.1 商用车电控气压制动系统概述 |
2.2 商用车电控气压制动自动调压阀的结构与工作原理 |
2.3 商用车电控气压制动自动调压阀调压特性的数学模型 |
2.4 商用车电控气压制动自动调压阀调压特性的仿真分析 |
2.5 商用车电控气压制动自动调压阀调压特性的试验验证 |
2.6 本章小结 |
第3章 商用车电控气压制动自动调压阀高速开关模块关键参数优化 |
3.1 商用车电控气压制动自动调压阀高速开关模块的响应特性 |
3.2 商用车电控气压制动自动调压阀高速开关模块响应特性影响的关键参数 |
3.3 商用车电控气压制动自动调压阀高速开关模块响应特性影响的关键参数优化 |
3.4 本章小结 |
第4章 商用车电控气压制动自动调压阀控制策略研究 |
4.1 商用车电控气压制动自动调压阀的控制需求分析 |
4.2 商用车电控气压制动自动调压阀的总体控制策略 |
4.3 商用车电控气压制动自动调压阀的前馈控制策略 |
4.4 商用车电控气压制动自动调压阀的闭环反馈控制策略 |
4.5 商用车电控气压制动自动调压阀前馈-闭环反馈控制策略的仿真验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 全文总结和展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(10)插装式小型二维(2D)电磁开关阀的设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高速开关阀的概述 |
1.2.1 开关阀的分类 |
1.2.2 开关阀的应用 |
1.2.3 开关阀的发展趋势 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 选题的研究意义和内容 |
1.4.1 选题的研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 本章小结 |
第二章 插装式小型二维(2D)电磁开关阀的总体方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 2D电磁开关阀的设计要求 |
2.2.1 功能要求 |
2.2.2 技术指标要求 |
2.3 导控级结构及工作原理 |
2.3.1 伺服螺旋机构及工作原理 |
2.3.2 小型2D电磁开关阀的导控级结构 |
2.4 方案一:插装式小型二维(2D)集成式电磁开关阀 |
2.4.1 工作原理 |
2.4.2 插装式小型二维(2D)集成式电磁开关阀的结构设计 |
2.4.3 阀套的结构设计 |
2.4.4 阀芯的结构设计 |
2.5 方案二:插装式小型二维(2D)可调式电磁开关阀 |
2.5.1 工作原理 |
2.5.2 插装式小型二维(2D)可调式电磁开关阀的结构设计 |
2.5.3 调零机构的结构设计 |
2.5.4 复位机构的结构设计 |
2.6 开关电磁铁的设计 |
2.6.1 电磁铁设计原则 |
2.6.2 电磁铁系统的选择 |
2.6.3 闭合磁路选择 |
2.6.4 软磁材料的分类和选择 |
2.6.5 开关电磁铁的设计 |
2.7 本章小结 |
第三章 旋转电磁铁的优化设计 |
3.1 引言 |
3.2 旋转式电磁铁数学模型 |
3.3 电磁场有限元分析方法 |
3.4 Maxwell有限元电磁场分析软件 |
3.5 六齿形旋转式电磁铁静态特性仿真分析 |
3.5.1 转子极靴不同倾角下的转矩 |
3.5.2 六齿形旋转式电磁铁的矩角特性曲线 |
3.5.3 六齿形电磁铁结构参数影响分析 |
3.5.4 转子极靴倾角再次优化 |
3.6 四片叶子型衔铁的仿真优化 |
3.6.1 等效磁路及其数学模型的建立 |
3.6.2 四片叶子型旋转电磁铁静态特性仿真分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 小型可调式二维电磁开关阀关键部件的设计研究 |
4.1 引言 |
4.2 调零角度的计算 |
4.3 可调式小型2D电磁开关阀的复位弹簧计算 |
4.3.1 理论受力分析 |
4.3.2 仿真受力分析 |
4.4 阀芯耐压强度校核与仿真 |
4.4.1 阀芯最小厚度 |
4.4.2 仿真受力分析 |
4.5 阀芯的分析与计算 |
4.5.1 2D伺服螺旋的数学建模 |
4.5.2 阀芯参数和开口量的计算 |
4.5.3 阀芯驱动力计算 |
4.6 阀芯端面摩擦副的设计与校核 |
4.7 本章小结 |
第五章 小型可调式2D电磁开关阀的实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 旋转式电磁铁的实验研究 |
5.2.1 旋转式电磁铁的静态特性实验研究 |
5.2.2 电磁铁动态响应的实验研究 |
5.3 小型二维(2D)电磁开关阀的实验研究 |
5.3.1 系统的搭建 |
5.3.2 可调式电磁开关阀实验研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
学位论文数据集 |
四、先导式开关阀的结构参数设计(论文参考文献)
- [1]矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究[D]. 董建麟. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]先导式阀门先导结构的研究进展[J]. 钱锦远,姚怀宇,吴嘉懿,金志江. 液压与气动, 2021(03)
- [3]基于机电液模型的直动式电磁开关阀阀芯动力学研究[D]. 赵禹任. 大连海事大学, 2020(01)
- [4]高速开关阀组先导控制三位四通水压数字比例阀研究[D]. 徐龙. 兰州理工大学, 2020(12)
- [5]矿用大流量水基比例阀动态特性及控制方法研究[D]. 刘可. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]船用低速机喷油控制用压电阀研制[D]. 郑力. 武汉理工大学, 2020(08)
- [7]矿用大流量水基电液比例阀阀口流动特性研究[D]. 李成. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]湿式双离合器自动变速器液压控制系统仿真研究与分析[D]. 张银涛. 华南理工大学, 2020(02)
- [9]商用车电控气压制动自动调压阀关键参数优化与控制策略研究[D]. 李苇白. 武汉理工大学, 2020(08)
- [10]插装式小型二维(2D)电磁开关阀的设计研究[D]. 黄亮亮. 浙江工业大学, 2020(08)