数字电液比例先导阀论文_冯治国

导读:本文包含了数字电液比例先导阀论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:先导,比例,数字,单片机,论文,PWM。

数字电液比例先导阀论文文献综述

冯治国^[1]（2004）在《装载机用新型数字电液比例先导阀的研究》一文中研究指出随着国民经济的迅速发展，作为主要施工设备的工程机械在国家经济建设中发挥着越来越重要的作用，同时人们对工程机械的也提出了越来越高的要求，例如操纵轻便、安全舒适，要求高可靠性等等。与此同时，随着机电一体化技术在液压技术中的应用，由电子直接控制元件将得到广泛采用。高速开关阀作为一种新的数字阀，有着很多的诸如结构简单、反应快、抗污染力强等优点。国内应用尚不普遍，国外已经广泛应用于工程机械、农业机械场合，并且日益得到重视。为了跟踪国外此类技术的发展趋势，本课题作为这种新式的数字比例先导阀在工程车辆技术更新中的尝试，替换装载机中传统的电液比例阀。由于电液比例阀结构复杂、对油液的要求比较高、价格相对来讲比较高、维护比较专业、对工程车辆的恶劣的工作环境适应性差，所以在工程车辆中的使用受到一定的限制。在本课题中使用的数字电液比例控制系统具有重复性好，体积小，价格便宜，结构简单，抗污染能力强，便于和计算机接口等优点，所以拥有广阔的应用前景。高速开关阀工作在开和关两种状态，使用普通的螺管线圈就能控制，省去了比例阀那样的价格很高的比例电磁铁。装载机中的执行机构主要是铲斗，动臂，其控制元件都是油缸。课题中完整的数字电液比例控制系统的组成有：控制通道选择开关，手柄电位器，数据接口，电控块，比例先导阀，多路阀以及控制油缸。整个系统的控制原理为：首先定义控制通道选择开关，由电控模块判断控制信号来自手柄电位器或者是来自数据接口；然后从相应的通道采集控制参数，根据这个参数根据相应的规律产生需要占空比的PWM信号，经过电控模块上的功率放大电路放大后输出，驱动高速开关阀工作。多路阀的阀芯移动是因为两个控制腔有差动压力，所以用高速开关阀作为先导阀来控制多路阀实际上就是要控制多路阀的两个控制腔的压力。这里的高速开关阀是两位叁通阀。当高速开关阀通电时，将开关阀油源和控制腔接通，油液进入控制腔，使控制腔压力升高；当高速开关阀断电时，开关阀将控制腔和回油口相接，油液向外排出，压力降低。当输入连续的PWM信号时，能够使控制腔内的平均压力维持在某一恒定的值附近。当PWM信号的占空比变化时，这个压力平均值也会相应的变化，所以通过调节高速开关阀的控制信号占空比能够实现对多路阀的控制，从而对装载机的工作机构进行控制。<WP=66>本课题中主要需要解决的问题是控制使用开关阀控制控制腔的压力，因此需要对开关阀和控制腔进行建模与仿真。高速开关阀和控制腔的动态特性分析① 首先当开关阀接通时，假定控制腔的开始压力为，油源压力，则控制腔油液流量为 (1)控制腔的压力变化引起的流量为 (2)于是有关系，于是由关系式（1）、（2）得压力时间关系： (3)② 当开关阀断电时，假定控制腔压力为，则控制腔油液流量为 (4)由于控制腔油液膨胀产生的流量为 (5)于是有关系=0，所以由关系式（3）、（4）得压力时间关系： (6)为开始压力，通过仿真可知，当输入确定占空比的PWM信号时，控制腔的压力在脉宽时间和剩余时间内是交替按照上面的公式（3）（6）的规律变化。并且最终以较小的幅值在某一平衡位置波动；系统的压力建立达到平衡是相当快的，所需要的时间是工程上所允许的。电控模块的设计电控模块控制高速开关阀，首先需要满足工程车辆的可靠性要求，还要满足人的，使用习惯以及便于升级等等。基于这个原则，将电控模块分为两个部分，即PWM信号发生部分和功率部分，这样可以有效地避免强功率信<WP=67>号对信号发生部分的敏感电路造成干扰。PWM信号由软件产生，可以按照我们所需要的规律非常灵活的产生所需要占空比的PWM信号。控制占空比的输入量可以是手柄或者是上位的计算机数据，这样便于人工操作或者采用自动驾驶或遥控工作方式。为了提高输入信号的抗干扰性，进行了数字滤波，误码校验，基准电压进行温度补偿等措施，尽量满足工程实际环境的需要。控制腔压力的台架试验在最终确定程序依据的输入参数和信号占空比对应规律之前，需要先测定高速开关阀控制腔压力和占空比之间的关系，验证试验结果和仿真得出的结论是否相符。然后以这些数据为基础使程序按照一定的规律对输入的参考值进行一定的修正，使输出特定占空比的信号能够很好的实现对压力的线性控制。实际的台架试验证明了高速开关阀作为先导阀与多路阀组成数字电液比例控制系统时，能够实现预期对多路阀的控制作用。实际的电控模块抗干扰能力强，能实现双电源供电，比较适合于工程车辆的实际应用。本课题的提出是可行的。(本文来源于《吉林大学》期刊2004-05-01）