液压伺服与比例控制系统三级项目

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1、液压伺服与比例控制系统三级项目D665型先导式大流量电液伺服比例阀动态响应仿真分析学院：机械工程学院专业：机电控制工程一班小组成员：候加明吴金亮闫旭指导教师：权凌霄时间：2017.06.18摘要随着液压工业的发展．一般工程系统对闭环控制要求逐渐提高，而比例阀不能很好应用常运行于零位附近的位置、力控制闭环，即使在放大器中设置了阶跃信号发生器，但在性能上还是不及无零位死区的伺服阀。同时，原来伺服阀加工精度要求高的缺陷与要求系统油液过滤精度高的矛盾逐渐淡化；对电控器来讲，处理大电流的技术水平大为提高，为使用大电流、高可靠性的比例电

2、磁铁提供了前提条件。在这样的技术背景下，在一般比例技术与伺服技术之间，出现了新的层面上吸收两者优势而形成的更高一级的比例阀，也常被称为电液伺服比例阀”。伺服比例阀是采用比例电磁铁作为电一机械转换元件，而功率级滑阀又采用伺服阀的加工工艺，它是比例技术和伺服技术相结合的结果。伺服比例阀阀芯采用伺服阀的结构和加工工艺(零遮盖阀口，阀芯与阀套之间的配合精度与伺服阀相当)，解决了闭环控制要求死区小的问题。它的性能介于伺服阀与普通比例阀之间，但对油液的清洁度要求低于伺服阀，特别适用于各种工业场合的闭环控制。电液伺服比例技术是将微弱的电子

3、信号转换成大的液压功率输出，用它组成的电液伺服比例系统具有精度高、响应快、工作可靠、重量轻、高功率密度、安装方便(柔性)等特点，因而得到世界各国的重视。在本次三级项目中，我们以D665型大流量电液伺服比例阀为研究对象，通过对比例伺服阀的功率级主阀进行受力分析，选型高响应的先导级控制阀，结合理论分析和MATLAB分析、AMESM仿真和动态特性仿真分析的方法，对高频响大流量比例伺服阀的进行了研究，为我们今后学习更多的液压知识打下基础。关键词：比例伺服阀动态响应AMESim仿真目录一、绪论11.1引言11.2比例伺服阀国内外研究现

4、状31.3伺服比例阀前景展望3二、D660系列电液伺服比例阀42.1概念及组成42.2D660系列伺服比例控制阀简介42.3D660系列伺服比例控制阀优点和功能52.3.1伺服射流先导阀的优点52.3.2阀的优点52.3.3伺服射流先导阀的工作原理52.3.4多级阀工作原理5三、D665型先导式大流量电液伺服比例阀功率及滑阀受力分析计算63.1稳态液动力63.2瞬态液动力73.3滑阀的驱动力8四、建立D665型先导式大流量电液伺服比例阀的数学模型94.1电液伺服阀的方块图9五、采用AMESim软件建立D665型先导式大流量电

5、液伺服比例阀仿真模型12六、结论17七、心得体会17一、绪论1.1引言电液比例阀是针对伺服控制存在的诸如功率损失、对液压油过滤要求高、制造和维护费用高、而它提供的快速响应性在一般工业设备中又往往用不着的情况，是在传统开关阀的基础上发展起来的。电液比例阀可以根据输入电气信号，按比例对工作油液的压力、流量和方向进行控制。比例阀发展的初期阶段，仅是将比例电磁铁代替普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄，工作频宽小，稳态滞环大，只能用于开环系统。20世纪7O年代中期至8O年代初，比例阀开始采用各种内反馈原理，耐高压、比例电磁铁和比例放大

6、器技术日趋成熟。阀的工作频宽达到5～10Hz，稳态滞环降低到3％左右。20世纪80年代后，比例阀在设计上采用了压力、流量、位移内反馈及电校正等手段，使阀的稳态精度、动态响应和稳定性都有了进一步提高。除了中位仍有部分死区外，其控制性能与伺服阀更为接近n。电液比例阀由于电一机械转换器固有特性的限制，导致其无论在响应时间还是在响应速度上都不是很快，响应速度稍快的流量却比较小。目前国内外设计出的电液比例阀，频宽多数在100Hz左右p。。提高比例阀的性能指标如频响和线性度等，有利于提高比例控制系统的整体特性蚓。伺服比例阀是一种在结构、

7、性能、可靠性、价格上界于伺服阀与常规比例阀之问的比较新型的电液控制阀，伺服比例阀是比例阀中动态响应性能最接近伺服阀的，虽然频率和敏感度比不上伺服阀，但是它无零位死去，高精度、高频响、滞环小，对油液的清洁度要求比伺服阀低，具有更高的工作可靠性和实际应用性。20表1从不同角度列出了常规比例阀和伺服比例阀的性能对比。可见，与常规比例阀相比，伺服比例阀频响和加工精度高、零位无死区、滞环小和重复精度高。表2对不同厂家的伺服比例元件的性能做了对比。可见，伺服比例阀的性能已远远优于常规比例阀，在工业应用场合有自己的优势。20由比例阀发展而

8、来的伺服比例阀在结构上具有如下特点：利用大电流的比例电磁铁作为电一机械转换器，控制电流可达1~2．7A；首级采用伺服阀的阀芯阀套；(首级、主级)阀口零遮盖；首级阀口压降与伺服阀一样，为供油压力的1／3，如有二级，则二级阀口压降保留比例阀水平(0．5～0．7MPa)。这种伺服比例阀无零位死去