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[博士学位论文]直动式电液伺服阀关键技术的研究.pdf
有关各章内容分述如下: 第一章,在综合国内外文献的基础上,介绍了电液伺服阀的发展历史,从新结构和新材料两个角度论述了国内外电液伺服阀的研究动态,重点介绍了电液伺服阀的工作原理和性能指标;介绍了伺服阀相关技术,包括冷却技术、位移反馈技术以及液动力补偿技术的进展,总结出电液伺服阀的若干发展趋势。 第二章,介绍了传统型和新材料型两类电-机械转换器的作用、分类及工作原理,并进行了性能比较;分析讨论了单向比例电磁铁的输出特性及工作机理,深入探讨了其结构参数与其输出特性的关系及作用规律;在此基础上,提出了永磁极化式双向电.机械转换器,并就其关键技术包括永磁材料、软磁材料、衔铁支承以及激励线圈等给以了分析讨论。 第三章,基于有限元工具,在考虑导磁材料的非线性导磁特性和漏磁等因素的基础上,建立了静态模型,讨论了结构参数对静态特性的影响,进行了静态特性实验研究,实验验证了该静态模型;分析了电.机械转换器动态过程中电.磁.机的耦合作用,采用直接耦合法计算分析电一机械转换器的瞬态特性,探讨了电气及结构参数对其瞬态特性的影响,进行了动态特性实验研究,实验验证了动态数学模型;基于电液伺服阀宽带大功率驱动的设计要求,设计了带有电流负反馈的PWM型H桥功率驱动放大器,最大电流达到±4A。 第四章,在对比分析常用的电感式位移传感器和电涡流位移传感器的性能基础上,提出了新型耐高压电涡流位移传感器;采用等效电路、阻抗分析以及有限元分析方法,深入讨论了位移传感器电气和结构参数与其测量特性的内在关系;在对其温度漂移的理论分析的基础上,借鉴常用的补偿方法,提出采用无感线圈补偿其温度漂移的策略和实现方案;根据该位移传感器的工作特点,设计出相应的信号调理电路,频宽设置不低于1kHz;实验研究了该位移传感器的测试特性及温度稳定性。 第五章,综合第二章、第四章,提出了不带位移反馈和带位移反馈的直动式电液伺服阀的实现方案,介绍了其工作原理;建立了阀的数学模型,并基于AMESim软件建立了仿真模型,深入讨论了阀的结构参数对其静态、动态特性的影响,并进行了实验验证;实验结果表明,直动式电液伺服阀具有良好的控制特性。 第六章,概括了全文的主要研究工作和成果,并展望了今后需进一步研究的工作和方向。
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