d665型先导式大流量电液伺服比例阀动态响应仿真分析

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1、课题一：D665型先导式大流量电液伺服比例阀动态响应仿真分析班级：08级机电控制工程3班组长：沙世伟080101010378组员：王朋超080101020046张耀成080101010330杨瑞安080101010242指导老师：权凌霄俞滨（研究生）15目录一、任务书————————————————2二、研究目的———————————————4三、工作原理———————————————4四、滑阀受力分析与计算——————————4五、D665型阀的数学模型——————————8六、D665型阀的仿真模型——————————11七、系统的稳定性分析———————————13八、

2、项目心得———————————————14九、参考文献———————————————1515一、任务书课题一、D665型先导式大流量电液伺服比例阀动态响应仿真分析一、研究目的采用AMESim软件仿真分析手段，通过本课题的完成，使学生对液压滑阀及电液伺服阀的相关理论进行更为深入的学习，重点掌握以下知识点：1)滑阀受力分析；2)两级先导式大流量电液伺服阀的工作原理；3)两级先导式大流量电液伺服阀的动态响应分析(时域分析、频域分析)；4)简要总结得出影响伺服阀动态特性的因素。二、设计参数序号参数项参数值单位备注1开口型式零开口2主阀芯行程±6mm3主阀芯驱动面积33.2cm2标准阀

3、芯4主阀芯型式圆形5主阀芯长度74mm6先导阀D631伺服阀MOOG7阀芯材料0Cr17Ni4Cu4Nb8流量系数Cd0.619速度系数Cv0.9810油液密度850Kg/m311油液粘度32mm2/s12工作温度40℃13额定流量1000L/min14工作压力31.5MPa15反馈环节型式5ms位移电反馈三、设计要求及完成过程本课题研究内容如下：1)D665型先导式大流量电液伺服比例阀功率级滑阀受力分析计算；2)建立D665型先导式大流量电液伺服比例阀的数学模型；3)采用AMESim软件建立D665型先导式大流量电液伺服比例阀仿真模型；4)得出该阀的时间响应曲线和频率响应曲

4、线，得出阀的频宽。课题研究过程如下：1)每人结合自己的研究过程，提交课题一份研究报告，研究报告不得雷同；152)报告完成后，组长组织成员对所有报告进行评议，并打分；3)导师对每名学生的研究报告进行品议，并打分；4)一份汇总研究报告和汇报PPT，完成后，向答辩委员会提交申请；5)组织答辩，并打分。四、提交形式1)个人研究报告；2)汇总研究报告；3)汇报PPT15二、研究目的采用AMESim软件仿真分析手段，通过本课题的完成，使学生对液压滑阀及电液伺服阀的相关理论进行更为深入的学习，重点掌握以下知识点：1)滑阀受力分析；2)两级先导式大流量电液伺服阀的工作原理；3)两级先导式大流

5、量电液伺服阀的动态响应分析(时域分析、频域分析)；4)简要总结得出影响伺服阀动态特性的因素。三、工作原理（1）伺服喷嘴挡板先导阀工作原理伺服射流管先导阀主要由力矩马达、喷嘴挡板和接收器组成。当线圈中有电流通过时，产生的电磁力使挡板偏离中位。这个偏离和特殊形状的喷嘴设计使得当挡板偏向一侧时造成先导阀的接收器产生偏差。此压差直接导致阀芯两侧驱动力产生偏差，推动主阀芯产生位移。先导阀的泄漏油通过喷嘴环形区域处的排出通道流回回油口。（2）多级阀工作原理主阀芯的位置闭环控制是由阀内控制电路来实现的。一个电气指令信号作用于集成电路位置控制器并由此来驱动阀线圈。位置传感器通过震荡器测出主阀

6、芯实际位移。此信号被解调并反馈至控制器与指令信号相比，得出的偏差信号驱动先导级从而使主阀芯产生位移，直至指令信号与反馈信号之间偏差为零。由此得到主阀芯位移与指令电信号成正比。四、D665型先导式大流量电液伺服比例阀功率级滑阀受力分析计算操纵滑阀阀芯运动需要先后克服各种阻力，其中包括：阀芯质量的惯性力，阀芯与阀套间的摩擦力，阀芯所受的液动力，弹性力和任意外负载力。（一）作用在滑阀阀芯上的液动力液动力分为稳态液动力和瞬态液动力1）、稳态液动力由动量定理求得稳态轴向液动力为15=由柏努利方程可求得阀口射流最小断面处流速为v=为速度系数，=0.98通过理想矩形阀口的流量为q=W为流量

7、系数联立有=2W=为稳态液动力刚度，=2W对于理想滑阀，射流角=，取=0.61有=0.43W对于零开口四边滑阀的稳态液动力有（）于空载时（）达到最大值=全周开口，阀芯直径d==6.5cmW=d=20.42cm=0.43=16598.16N稳态液动力的方向总是指向使阀口关闭的方向。152)、瞬态液动力由动量变化得瞬态液动力有=m===对于零开口四边滑阀来说=（）由样本，知道阻尼长度为知82.5-41.3=41.2mm15=114.3-82.5=31.8mm=41.2-31.8=9.4mm其中为负阻尼长度，