2D比例閥關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、電液比例控制技術(shù)具有性能可靠、成本低、控制精度高和響應(yīng)特性快等優(yōu)點(diǎn)，在許多場合可取代電液伺服技術(shù)進(jìn)行負(fù)載的位置、速度、力控制，因此獲得廣泛應(yīng)用。比例閥的性能則代表著電液比例控制技術(shù)發(fā)展的水平。
　　現(xiàn)有的比例閥有直動式和導(dǎo)控型兩種方案。直動式比例閥受比例電磁鐵輸出推力限制，無法實現(xiàn)高壓大流量控制；導(dǎo)控型比例閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需導(dǎo)控油液并且無法在零導(dǎo)控壓力下工作。2D比例閥則是利用單個閥芯的旋轉(zhuǎn)和滑動的雙運(yùn)動自由度而設(shè)計的伺服螺旋機(jī)構(gòu)實現(xiàn)

2、功率放大功能，將直動-導(dǎo)控功能優(yōu)勢集合于一體，相對其他比例閥具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強(qiáng)、零位泄漏小、固有頻率高、動態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此，本文對2D比例閥的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)為提高2D比例閥電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的性能，創(chuàng)新設(shè)計了六葉片型旋轉(zhuǎn)電磁鐵，建立了理論模型，設(shè)計了實驗方案，進(jìn)行動靜態(tài)特性的仿真和實驗研究。結(jié)果表明六葉片型旋轉(zhuǎn)電磁鐵轉(zhuǎn)矩基本恒定，約為0.04N.m；角位移滿行程為12.5°，上升時間約為5

3、ms。
　　(2)為克服傳統(tǒng)直動式單級電液閥難以實現(xiàn)高壓大流量控制和導(dǎo)控型電液閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)，2D比例閥閥芯采用液壓伺服螺旋機(jī)構(gòu)，液壓伺服螺旋機(jī)構(gòu)具有響應(yīng)速度快、固有頻率高、動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，可以實現(xiàn)閥芯的大行程、大推力控制，從而提高2D比例閥流量和響應(yīng)速度。研究初始弓高、高低壓孔半徑、工作壓力等參數(shù)對液壓伺服螺旋機(jī)構(gòu)快速性的影響，研究結(jié)果表明液壓伺服螺旋機(jī)構(gòu)的頻響可達(dá)160Hz，階躍響應(yīng)上升時間約2.5ms。

4、　　(3)鑒于當(dāng)前LVDT（差動變壓器式位移傳感器，簡稱為LVDT）校正技術(shù)研究的不足，提出了一種基于支持向量機(jī)的LVDT校正技術(shù)，該項技術(shù)能在全量程范圍內(nèi)，提高傳感器的線性度；并且能消除激勵頻率、傳感器物理參數(shù)、工作溫度對LVDT輸出的影響。將不同位置下，不同激勵頻率、不同物理參數(shù)、不同工作溫度和對應(yīng)的LVDT輸出信號作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將訓(xùn)練得到的基于支持向量機(jī)的校正模型取代傳統(tǒng)的校正電路以實現(xiàn)校正目的。結(jié)果表明：以0～10mm為全量程范