压电型电液伺服阀论文_刘纪光

导读:本文包含了压电型电液伺服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:驱动器,杠杆,动态,特性,铰链,柔性,建模。

压电型电液伺服阀论文文献综述

刘纪光[1](2019)在《电液伺服阀压电型前置驱动机构的设计与力学过程研究》一文中研究指出随着当代科技蓬勃发展,以电磁力矩马达作为驱动器的传统伺服阀的频宽、响应速度、控制精度等性能难以提高。压电驱动器具有功率密度大、分辨率高、输出力大、工作频率高、响应速度快等特点。本文设计的电液伺服压电型前置驱动机构用压电驱动器代替电磁力矩马达作为电液伺服阀的电气-机械转换器,在压电型直动式电液伺服阀中作为前置驱动机构驱动阀芯,使电液伺服阀的响应速度、频宽、控制精度等性能得到进一步地提高。具体研究内容如下:首先,确定柔性铰链的类型与加工材料并通过理论推导得出柔性铰链的转角刚度公式。在最小截面厚度、圆弧切口半径、宽度等结构参数取值不同的条件下,采用MATLAB软件计算柔性铰链具体的转角刚度值。通过柔性铰链转角刚度与其结构参数的关系,确定结构参数取值范围。对杠杆微位移放大机构的放大原理进行理论分析,得出其理论放大倍数和输入、输出刚度,并确定了杠杆的合理截面参数。其次,对电液伺服阀压电型前置驱动机构进行静力学和动力学的分析。通过ANSYS软件对不同结构参数的柔性铰链杠杆放大机构进行静力学分析和模态分析,验证了其位移放大倍数,得其结构参数与其最大应力、一阶共振频率的关系。分析仿真结果,优选柔性铰链杠杆放大机构参数,并仿真分析其优化后的模型进行各阶模态的振型。通过理论推导,得出电液伺服阀压电型前置驱动机构的动力学方程,建立动力学模型,并用MATLAB软件对其进行动力学仿真分析,得到压电驱动器的刚度、等效质量及系统阻尼系对阶跃响应的影响规律。然后选择压电驱动器,设计楔形块调中机构、柔性铰链杠杆机构,电液伺服阀压电型前置驱动机构的整体结构。最后,制作样机并搭建电液伺服阀压电型前置驱动机构的实验平台,完成对其动态特性和静态特性的实验研究。在静态特性测试中:压电驱动器的迟滞特性使电液伺服阀前置驱动机构的输出位移存在滞环,但其位移放大倍数较为稳定,并且输出位移能够满足阀芯行程的需求;压电驱动器蠕变特性在一定程度上影响了驱动机构对阀芯运动的控制精度;测试得出电液伺服阀压电型前置驱动机构输出位移的分辨率达到0.1%,可使伺服阀具备高分辨率。在动态特性测试中:对压电驱动器输入高频电压信号时,其电容特性使功率放大器输出电压的幅值衰减,进而影响压电驱动器的输出位移与频宽;对电液伺服阀压电型前置驱动机构中的压电驱动器分别施加较大预紧力和较小预紧力,电液伺服阀压电型前置驱动机构发生谐振的电压频率不同,谐振频率点产生了偏移。对电液伺服阀压电型前置驱动机构输入正向阶跃电压信号和负向阶跃电压信号,其输出位移阶跃建立时间分别为0.42ms、0.84ms。回复弹簧对电液伺服阀压电型前置驱动机构的响应时间产生了影响。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)

彭畅,曹树平,罗小辉[2](2014)在《电液伺服阀用压电迭堆驱动器动态特性研究》一文中研究指出对电液伺服阀用压电迭堆驱动器的动态特性进行了研究。针对所讨论的压电型电液伺服阀结构,建立了压电迭堆驱动器的动态系统模型;根据该模型的传递函数对压电迭堆驱动器进行了时域和频域分析,并仿真分析了系统阻尼系数、系统等效质量、压电迭堆刚度等不同参数对压电迭堆驱动器动态特性和输出位移的影响。仿真结果表明:增大系统阻尼系数、减小系统等效质量和增大压电迭堆刚度可提高驱动器的动态特性和输出位移。该结果为电液伺服阀用压电迭堆驱动器的结构参数优化设计提供了理论依据。(本文来源于《机床与液压》期刊2014年13期)

彭畅[3](2014)在《基于压电驱动的电液伺服阀研究》一文中研究指出电液伺服阀作为电液伺服系统中最为重要的元件,它的性能优劣直接影响到整个电液伺服系统的性能。传统的以电磁力/力矩马达驱动的电液伺服阀,由于其频宽的限制,现在已不能满足高频电液驱动系统的要求。随着智能材料的发展,新型的压电驱动器以其独特的性能,具有响应速度快、输出力大和精度高等优点。本文设计了直动式压电伺服阀和喷嘴挡板压电伺服阀,并对其特性进行了相关研究。在参照普通电液伺服阀结构原理的基础上,设计出了直动式压电伺服阀和喷嘴挡板压电伺服阀的结构;对它们的工作原理进行了介绍,并对两种压电伺服阀的关键零件进行了相关设计和计算。对直动式压电伺服阀的压电迭堆驱动器动态特性进行了分析研究。针对所设计的直动式压电伺服阀结构,建立了驱动器的系统模型。对驱动器进行时域和频域分析,并研究了系统重要参数对压电迭堆驱动器动态特性和输出位移的影响。同时,对喷嘴挡板压电伺服阀的压电驱动器进行了数学建模,并仿真分析该压电驱动器的位移和输出力特性。基于以上理论分析,建立了直动式压电伺服阀的非线性动力学模型,根据所建立的数学模型对阀的动态特性进行了仿真分析,并研究了该压电伺服阀关键技术参数对其动态特性的影响。与其他结构压电伺服阀相比,本文所设计的新型直动式压电伺服阀的动态特性能够较好地满足其在高频条件下的应用。基于压电驱动及喷嘴挡板伺服阀的相关理论,建立了喷嘴挡板压电伺服阀的数学模型。并根据相关设计参数,对喷嘴挡板压电伺服阀的流量输出特性以及其静动态特性进行了仿真分析。仿真结果表明,该阀的静动态特性能够保证一定频宽的同时具有较好的流量特性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

周淼磊,杨志刚,高巍,田彦涛,程光明[4](2009)在《高速精密压电型电液伺服阀及其控制方法》一文中研究指出为了提高电液伺服阀的静、动态性能,采用压电迭堆执行器作为电液伺服阀的前置驱动级,提出了一种新型高速精密压电型电液伺服阀.针对系统的非线性和不确定性,提出一种改进的自调整函数模糊控制方法,将系统偏差和偏差变化量在同一闭区间内分成若干等级完成归一模糊量化,将调整因子变为调整函数,并对比例因子进行自调整,从而避免迟滞非线性带来的系统振荡问题,提高模糊控制器精度.实验结果表明,新型压电型电液伺服阀的静态迟滞环<0.1%,分辨率优于0.03%,闭环控制时,幅频宽>700 Hz.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2009年09期)

鄂世举,杨志刚,程光明,周淼磊[5](2009)在《压电型电液伺服阀控制参数优化》一文中研究指出根据伺服阀工作特点、设计及调试的需要,以积分分离PID作为控制算法,优选了伺服阀伺服控制系统的控制参数,构建了数字控制器。通过实验对控制效果进行了验证,分析了控制器控制参数对其性能的影响,给出了选择原则。通过试凑法,当取比例系数为5.3、积分时间常数为0.35、微分时间常数为3.0时,阀芯位移的上升时间小于6 ms,得到较好的控制效果。(本文来源于《农业机械学报》期刊2009年07期)

曹锋,焦宗夏,刘光聪,梁磊,刘小旭[6](2008)在《压电型电液伺服阀控制方法研究》一文中研究指出由于压电型电液伺服阀的阀芯采用两个对顶压电驱动器驱动,且压电驱动器固有的迟滞非线性,使两压电驱动器的输出具有很强的耦合作用,不能同步,从而使阀芯的运动速度、精度和平稳性降低。采用单纯的PID控制可以在一定程度上实现解耦控制,但其控制精度较低。提出了一种基于DRNN网络整定的PID控制器,它根据DRNN网络辨识的被控对象的Jacobian信息,在线调整PID控制器的比例、积分和微分参数,从而使DRNN网络整定的PID控制器很好地实现了阀芯的解耦同步控制。实验结果表明DRNN网络整定PID控制的综合性能优于常规PID控制。(本文来源于《压电与声光》期刊2008年06期)

鄂世举,杨志刚,程光明[7](2008)在《电液伺服阀用压电弯曲元件特性的实验研究(英文)》一文中研究指出研制了一种压电弯曲元件型压电驱动器,该驱动器用于电液伺服阀的电-机械转换器。压电驱动器由叁层结构构建,其中中间弹性层为铍青铜,在铍青铜的上下表面各粘接一片压电晶片,材料为PZT-5H。利用激光测微仪LC-2400A及LV-1610对压电驱动器的输出位移、位移滞环及谐振频率进行了实验测量,分析了压电驱动器尺寸与其特性之间的关系。实验结果表明,该驱动器满足所设计电液伺服阀的性能要求。(本文来源于《China SAMPE' 2008国际学术研讨会论文集》期刊2008-11-01)

沈传亮,程光明,曾平,杨志刚,鄂世举[8](2008)在《压电驱动式高频电液伺服阀实验研究》一文中研究指出为了提高电液伺服阀的频率响应特性,采用响应速度快、输出力大、刚性好的积层式压电驱动器作为伺服阀的前置级电-机械转换器.采用杠杆放大的方式对压电驱动器的输出位移进行放大,保证足够的流量输出;采用直接驱动阀芯的方式增强了抗污染能力以及动态响应特性;功率级滑阀采用内置方式,用单个压电迭堆实现了滑阀的双向控制.试制了压电伺服阀的样机,并对样机进行了静、动态测试.得出该阀的频宽大于1.2 kHz,流量为5.7 L/m in,抗污染能力达到ISO 4406 18/15.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2008年09期)

曹锋,焦宗夏,黎兰,梁磊,刘小旭[9](2008)在《压电型电液伺服阀智能控制方法研究》一文中研究指出由于压电型电液伺服阀的阀芯是采用两个对顶压电驱动器驱动,且压电驱动器固有的迟滞非线性,使两压电驱动器的输出具有很强的耦合作用,不能同步;从而使阀芯的运动速度、精度和平稳性降低。采用单纯的PID控制,可以在一定程度上实现解耦控制,但其控制精度比较低,同步性很差。所以,又提出了基于神经网络的参数自整定PID智能控制器,来进行解耦同步控制。实验结果表明BPNN整定的PID和RBFNN整定的PID智能控制器都可以很好地实现解耦同步控制,但后者的实时性要比前者好些,所以后者更适合该压电型电液伺服阀阀芯的控制。(本文来源于《液压与气动》期刊2008年02期)

周淼磊,田彦涛,高巍,杨志刚,沈传亮[10](2007)在《新型直动式压电电液伺服阀复合控制方法》一文中研究指出设计了一种新型直动式压电电液伺服阀。该阀采用压电迭堆执行器作为电-机械转换器,提高了电液伺服阀的性能。并针对压电迭堆执行器固有的迟滞和蠕变非线性使得压电型电液伺服系统的输出精度降低,传统的控制方法难以得到很好的控制效果的问题。提出了基于动态Preisach模型的前馈控制和PID反馈控制的一种复合控制方法。实验结果表明,该方法能有效改善新型直动式压电电液伺服阀的输出精度。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2007年06期)

压电型电液伺服阀论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对电液伺服阀用压电迭堆驱动器的动态特性进行了研究。针对所讨论的压电型电液伺服阀结构,建立了压电迭堆驱动器的动态系统模型;根据该模型的传递函数对压电迭堆驱动器进行了时域和频域分析,并仿真分析了系统阻尼系数、系统等效质量、压电迭堆刚度等不同参数对压电迭堆驱动器动态特性和输出位移的影响。仿真结果表明:增大系统阻尼系数、减小系统等效质量和增大压电迭堆刚度可提高驱动器的动态特性和输出位移。该结果为电液伺服阀用压电迭堆驱动器的结构参数优化设计提供了理论依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

压电型电液伺服阀论文参考文献

[1].刘纪光.电液伺服阀压电型前置驱动机构的设计与力学过程研究[D].吉林大学.2019

[2].彭畅,曹树平,罗小辉.电液伺服阀用压电迭堆驱动器动态特性研究[J].机床与液压.2014

[3].彭畅.基于压电驱动的电液伺服阀研究[D].华中科技大学.2014

[4].周淼磊,杨志刚,高巍,田彦涛,程光明.高速精密压电型电液伺服阀及其控制方法[J].哈尔滨工业大学学报.2009

[5].鄂世举,杨志刚,程光明,周淼磊.压电型电液伺服阀控制参数优化[J].农业机械学报.2009

[6].曹锋,焦宗夏,刘光聪,梁磊,刘小旭.压电型电液伺服阀控制方法研究[J].压电与声光.2008

[7].鄂世举,杨志刚,程光明.电液伺服阀用压电弯曲元件特性的实验研究(英文)[C].ChinaSAMPE'2008国际学术研讨会论文集.2008

[8].沈传亮,程光明,曾平,杨志刚,鄂世举.压电驱动式高频电液伺服阀实验研究[J].哈尔滨工业大学学报.2008

[9].曹锋,焦宗夏,黎兰,梁磊,刘小旭.压电型电液伺服阀智能控制方法研究[J].液压与气动.2008

[10].周淼磊,田彦涛,高巍,杨志刚,沈传亮.新型直动式压电电液伺服阀复合控制方法[J].吉林大学学报(工学版).2007

论文知识图

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