插装式二维(2D)伺服阀的理论分析与实验研究

插装式二维(2D)伺服阀的理论分析与实验研究

论文摘要

针对传统伺服阀导控级和功率级平行放置而无法实现插装的问题,研究了一种新型的插装式二维(2D)伺服阀,其特点在于:先导级和功率级集成在单个具有双自由度的阀芯上;力矩马达与阀芯同轴连接,并安装在阀芯末端。通过力矩马达直接驱动阀芯转动,然后利用伺服螺旋机构放大功率并驱动阀芯直线运动,从而控制输出流量。同时可以采用直线位移传感器(LVDT)进行检测阀芯位移,实现位置闭环控制以提高阀的控制性能。为了探究其开环特性,首先建立力矩马达和2D阀的数学模型,求得其开环传递函数;然后,通过仿真了解关键参数对系统动态响应的影响;最后,进行实验研究,验证该阀设计的可行性。实验表明,在满量程输入的情况下,该阀开环时滞环为5%,分辨率≤1%,响应时间为10ms,动态频响为35Hz;闭环下性能显著提高。插装式2D伺服阀结构简单,尺寸小,质量轻,响应快和控制精度高,在航空航天及军工领域有广阔的应用前景。

论文目录

  • 1 插装式2D伺服阀的介绍
  •   1.1 电-机械转换器模块
  •   1.2 阀体模块
  •   1.3 位置传感器模块
  •   1.4 插装式二维 (2D) 伺服阀
  • 2 插装式2D伺服阀的仿真
  • 3 实验研究
  •   3.1 实物介绍
  •   3.2 实验平台及原理
  •   3.3 实验结果
  •     3.3.1 开环下的伺服阀静态特性
  •     3.3.2 开环下的分辨率实验
  •     3.3.3 开环下的阶跃响应
  •     3.3.4 开环下的动态特性
  •   3.4 性能参数整理
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 何晋飞,陈烜,鲁鹏勇,阮健,常亮

    关键词: 插装式,伺服阀,力矩马达,开环特性,动静态特性

    来源: 航空学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 工业通用技术及设备,机械工业

    单位: 浙江工业大学机械工程学院,浙江交通职业技术学院

    基金: 国家自然科学基金(51675482)~~

    分类号: TH137.52

    页码: 287-297

    总页数: 11

    文件大小: 613K

    下载量: 156

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