液控式高温燃料流量调节阀控制特性的研究硕士论文

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1、硕士学位论文液控式高温燃料流量调节阀控制特性研究RESEARCHONTHECONTROLCHARACTERISTICSOFHYDRAULICCONTROLLEDHIGHTEMPERATUREFUELFLOWRATECONTROLVALVE张亮哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号：V233.2学校代码：10213国际图书分类号：627.1.210密级：公开工学硕士学位论文液控式高温燃料流量调节阀控制特性研究硕士研究生：张亮导师：李松晶教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedI

2、ndex:V233.2U.D.C:627.1.210DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHECONTROLCHARACTERISTICSOFHYDRAULICCONTROLLEDHIGHTEMPERATUREFUELFLOWRATECONTROLVALVECandidate：ZhangliangSupervisor：Prof.LiSongjingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicsEngineeringA

3、ffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要超燃冲压发动机是应用于高超声速飞行器上最具发展前景的发动机，其能否稳定工作很大程度上依赖于燃料供给系统是否能够满足发动机的要求。由于在实际工作过程中，超燃冲压发动机多采用再生式主动热防护的冷却方式，即用燃料代替冷却剂对发动机壁面进行冷却，因此燃料的温度非常高，这就对燃料流量调节阀提出了比较高的要求。

4、为了快速、准确而稳定的调节进入发动机的燃料流量，对燃料流量调节阀的结构方案，控制方法以及控制特性进行研究十分必要。液控式高温燃料流量调节阀是采用液压先导控制方式的流量调节阀，主要由主阀和液压先导控制两部分组成，主阀阀口为拉瓦尔喷管形式，以获取足够的燃料流量，液压先导控制部分能够提供较高工作压力，以满足驱动力的需要。本文介绍了高温燃料流量调节阀主阀结构和先导控制系统工作原理，建立了先导控制液压位置控制系统的数学模型，提出了阀芯位移闭环控制方法，但由于通过控制阀芯位移来控制流量的方法要求工作环境基本稳定不变，而实际工作过程中该条件难以满足，为达到流量控制的目的，又提出了一种流

5、量闭环控制方法，并在软件AMESim中分别对两种控制方法下流量调节阀的控制特性以及高温环境对两种控制方法的影响进行了仿真分析，其中对于流量闭环控制，还进行了控制方法研究以及主阀前后压力和波纹管刚度变化对控制特性影响等分析。为了得到该阀在实际工作过程中的控制特性，搭建了流量调节阀的试验台，在阀芯位移闭环控制下对主阀阀口开闭特性、正弦响应特性以及控制压力对控制特性影响等方面进行了分析，与对应的仿真结果进行了对比研究，给出了阀芯位移闭环的控制特性。关键词：高温燃料调节；流量阀；液控式；控制方法I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThescramjetengineis

6、themostpromisingengineappliedtothehypersonicvehicleengineanditsabilitytoworknormallyalmostdependsonwhetherthefuelsupplysystemcansatisfytherequirementsofthescramjetengine.Thescramjetengineusesregenerativecooling.Thefuelcoolsthetheengineasacoolant.Asaresult,thetemperatureofthefuelissohighth

7、attherearesomerelativelyhigherdemandsonthefuelflowratecontrolvalve.Therefore,inordertocontroltheflowrateofthefuelfastly,accurately,andsmoothly,itisnecessarytostudythestructure,thecontrolmethodandthecontrolcharacteristicsofthefuelflowratecontrolvalve.Hydrauliccontrol