两级流量放大配流的数字液压冲击器系统仿真与实验研究

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1、硕士学位论文摘要液压冲击器是在工程实际中被广泛应用的工程工具，随着工程设备对节能要求的不断提高，以及复杂工况下对系统可控性的提高，要求对冲击器的参数实现自动化和智能化控制，显然目前基于压力反馈或者行程反馈的传统液压冲击器已经不能满足此种要求。近几年国内外学者也提出了各种新型参数可控数字液压冲击器理论模型，其中“基于高速开关阀控制的数字液压冲击器"有更强的理论基础和现实性。本课题是基于《榴弹炮模拟冲击试验台的研制》的基础上，项目要求其用于冲击振动的液压冲击器必须具备参数可控性，试制了一台基于高速开关阀的数字液压冲击器，

2、但是在实验过程中发现，这种通过高速开关阀直接驱动插装阀的单级流量放大频率控制策略无法满足系统大功率高频率的工况要求。本课题以解决这个矛盾为切入点，在对数字液压冲击器做了系统的理论分析的基础上，提出了“基于高速开关阀的两级流量放大数字液压冲击器"的系统方案。本文先对该方案的核心部件——高速开关阀做了系统研究，从磁力学、动力学、流体力学不同角度对影响开关阀响应性能的参数做了系统研究分析。并对高速开关阀和插装阀组成单级流量放大单元进行了建模和仿真研究，证明了此种单级流量放大单元的阶跃响应速度上的限制是制约数字液压冲击器高频

3、率工况性能的主要因素。最后以流体力学为基础，利用前文对高速开关阀所建的控制模型，为本文提出的“基于高速开关阀的两级流量放大数字液压冲击器’’系统建立了数学模型，并通过仿真软件Matlab和AMESim对系统进行了仿真研究。仿真和实验研究结果表明，这种两级流量放大模式可以从根本上解决了这种基于高速开关阀的数字液压冲击器在高频工况时因高速开关阀的流量限制而制约系统频率提高的控制死区问题。关键词数字液压冲击器，两级流量放大，高速开关阀，动态仿真硕士学位论文摘要ABSTRACTThehydraulicimpactorison

4、eofthemostfrequentlyusedprojecttools．Intherecentyears，energyconservationandthecontrollablebesidethecomplexworkingconditionarebecomingmoreandmoreimportant．Thoseallrequesttheparametersofthehydraulicimpactorcallbecontrolledbythecomputerautomaticallyandintelligentl

5、y．Butthetraditionalhydraulicimpactorcallnotmeettherequirement．Somoreandmoreofthenewtypesofparameterscontrollablehydraulicimpactorhavebeeninvented．Besidethenewmodesthe’’digitalhydraulicimpactorbasedonhigh—speedswitchingvalve”ismoretheoreticalbasisandpracticalnat

6、ure．Thistopicisproject-based”impacttestbedforhowitzers’’onthebasisofdevelopment．Thetestbedisusedtosimulatehowitzersfiredthemomenttheimpactoftheexplosion，requiringtheimportfrequencyCallbecontrolled，SOwetrytomadeaexperimentalproductionbaseonthe¨digitalhydraulicim

7、pactorbasedonhigh-speedswitchingvalve"．Intheexperiment，wefoundthatthesystemcannotworkonthehi曲frequencysituation．Thethesismakeanewdesignofthedigitalhydraulicimpactor‘‘twofluxmagnifieddigitalhydraulicimpactorbasedonhigh-speedswitchingvalve'’onthebasisofthesystema

8、ticanalysisontheformerdesign．Firstly,thearticlemakeaanalysisonthehigh-speedswitchingvalvewhichisthecorecomponentofthesystemformdifferentperspectivesincludemagnetics，dynamics