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《压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第38卷 第1期西 安 交 通 大 学 学 报Vol.38 №12004年1月JOURNALOFXI′ANJIAOTONGUNIVERSITYJan.2004压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器实验研究程光明,沈传亮,杨志刚(吉林大学机械科学与工程学院,130025,长春)摘要:针对电液伺服阀电磁式前置级驱动器频响低的问题,提出了一种压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器,该驱动器以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大压电叠堆的输出位移.同时,设计、研制了实验装置,并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验.研究表明,
2、该驱动器具有线性良好、高分辨率、高频响等特点,由有限元分析得到的固有频率达到了11201kHz,实际测量的固有频率为1kHz.关键词:压电驱动;电液伺服阀;前置级驱动器;三角形放大中图分类号:TH137 文献标识码:A文章编号:02532987X(2004)0120043204ExperimentalStudyonPiezoelectricPre2StageDriverofElectro2HydraulicServoValvesChengGuangming,ShenChuanliang,YangZhigang(SchoolofMechanicalScienc
3、eandEngineering,JilinUniversity,Changchun130025,China)Abstract:Apiezoelectricpre2stagedriverofelectro2hydraulicservovalvewaspresentedbyreasonofthelowfre2quencyresponseofelectromagneticpre2stagedriver.Thenewdriverwasdrivenbypiezoelectricmultilayeractua2tors.Thedisplacementofpiezoele
4、ctricmultilayeractuatorwasamplifiedbytheflexurehingesamplifierbasedontheprinciplesoftriangleamplification.Thestaticanddynamiccharacteristicsweretestedontheprototype.Thecharacteristicsofgoodlinearity,highresolutionandhighfrequencywereapproved.Thenaturalfrequencyreached11201kHzusingf
5、initeelementanalysisandtheactualmeasurementresultwas1kHz.Keywords:piezoelectricactuation;electro2hydraulicservovalve;pre2stagedriver;triangleamplification 电液伺服系统综合了电气和液压两方面的优由于压电材料具有线性好、响应速度快、控制精点,具有响应速度快、信号处理灵活、输出功率大、结度高、无电磁干扰以及易于微型化等特点,现已成为构紧凑等特点,在液压控制系统中得到了广泛的应电2机械转换元件的首选.本文采用压
6、电叠堆(积层用.电液伺服阀用于连接系统的电气与液压部分,将式压电微位移器)作为电2机械的转换元件,通过基输入的小功率信号转变为阀的运动,实现电、液信号于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,对压电叠的转换和放大,以及对液压执行机构的控制.电2机堆的位移进行放大、设计,研制了由压电叠堆与放大械转换器是电液伺服阀的关键部件,其性能的好坏机构组成的前置级驱动器,并进行了实验研究.直接影响到整个伺服阀的性能.近年来,对高速精密1 压电叠堆及其特性电液伺服阀的研究主要是研制高精度、高频响的前置级驱动器,以替代传统的电磁式电2机械转换压电叠堆由多片压电陶瓷所组成,在机械上串
7、[1,2]器.联,在电路上并联,即每片陶瓷上的电压相同.由于收稿日期:2003204217. 作者简介:程光明(1957～),男,教授,博士生导师. 基金项目:国家“八六三”计划资助项目(2001AA423270).©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.44西 安 交 通 大 学 学 报 第38卷 极化方向是沿积层式微位移器的轴线方向,因此微精确的数学模型(或者进行闭环控制),对滞环进行[3,4]位移器的位移相当于所有陶瓷片位移量的总和.
8、陶减小或者消除.图2为压电叠堆的Bode图,当瓷片间
