新型比例方向阀动态特性仿真研究.pdf

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1、HydraulicsPneumatics&Seals／No．06．2013新型比例方向阀动态特性仿真研究王松峰，赵虎，权龙(1．太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西太原030024；2．太原理工大学机械电子工程研究所，山西太原030024)摘要：根据位移一先导流量反馈原理设计出一种新型三位四通比例方向阀．使新阀具有既可闭环控制，又可开环工作的容错控制功能。通过对整阀模型的线性化处理推导出一阶动态数学模型，分析了节流槽面积增益、阀芯面积比和阀口压差对系统转折频率的影响利用多学科仿真软件SimulationX中的标准元件库和类设计器

2、工具TypeDesigner建立了阀的液压系统模型．分别在时域和频域中对电闭环阀的动态阶跃响应和频率响应特性进行分析，对比仿真了不同阀芯面积比和节流槽面积增益对动特性的影响研究表明：新的流量反馈型比例方向阀具有较高的闭环响应带宽和能量效率关键词：流量反馈；开环控制；电闭环控制；动态特性中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)06—0035—05SimulationoftheDynamicCharacteristicsforaNewTypeProportionalDirectionValveWANGSong-

3、fend，ZHA0Hu2，QUANLo(1．KeyLaboratoryofAdvancedTransducersandIntelligentControlSystems，TaiyuanUniversityofTechnology，MinistryofEducation，Taiyuan030024，China；2．InstituteofMechatronicEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Anovelthree——positionour—-

4、wayproportionaldirectionvalveisdevelopedbasedonthedisplacement-pilotflowfeedbackprinciplewhichenablesthenewvalvecaneitherbecontrolledunderclosed-loopconditionandhastheabilityoffaulttolerance．Thenafirstorderdynamicmathematicalmodeloftheentirevalveisderivedfromthenonlinearanaly

5、ticalmodel，andtheinfluenceofthethrottleslotareagain、thespoolarearatioandthepressuredropoverthevalveonthebreakfrequencyofthesystemisanalyzed．ThehydraulicsystemmodelofthevalveisestablishedbyusingthestandardcomponentlibraryandTypeDesignertoolinmultidisciplinarysimulationsoftware

6、-SimulationX，andthestepresponseandfrequencyresponsecharacteristicsofthisvalveisdiscussedrespectivelyintimedomainandfrequencydomain．Finally，thispapercomparestheefectsunderdiferentspoolarearatioandthrottleslotal'eagainondynamiccharacteristics．Theresearchshowsthatthenewvalvewith

7、internalflowfeedbackisofhighclosed-loopbandwidthandenergyeficiency．Keywords：flowfeedback；openloopcontrol；electronicclosed-loopcontrol；dynamiccharacteristicsO引言闭环阀就只能当作普通电液开关换向阀来用．失去了比例控制功能在电液系统中通常利用反馈控制原理来驱动大流为降低比例阀生产成本同时又不牺牲其优良性量先导型比例方向阀．以抑制液动力干扰．提高控制精能．长期以来国内外许多学者从改善阀的控制原理出

8、度传统二级流控阀有内反馈和主阀芯位移电反馈两发，寻求最佳控制策略。简化结构复杂性[2-31。其中较为种[1]．其区别在于前者反馈闭环的范