基于PWM高速开关阀先导液压桥路的比例阀性能研究

【摘要】高速开关阀具有结构简单、抗污染能力强和价格低的优点,通常以多个高速开关阀构成液压桥路的形式,作为两级比例阀的先导级使用。然而,高速开关阀先导液压桥路存在死区过大和通流能力不足等问题,导致其用于高精度、大流量比例阀中时,存在主阀流量控制精度不高、响应速度较慢,甚至引起主阀芯振动,严重制约了其在比例阀中的使用范围。本文以高速开关阀先导液压桥路比例阀为研究对象,研究了其先导液压桥路的死区特性和空载流量特性,以及这些性能对主阀流量控制精度和响应速度的影响。分析了影响高速开关阀先导液压桥路比例阀控制精度和响应速度的因素,提出了用先导液压桥路差动流量法提高主阀控制精度,和双阀并联法提高主阀响应速度的方法。在综合考虑提高主阀流量控制精度和响应速度的结构和方法后,提出了六高速开关阀液压桥路为先导级,主阀采用矩形窗口和阀芯位移电反馈的比例阀结构思想。与四高速开关阀先导液压桥路比例阀相比,六高速开关阀先导液压桥路比例阀具有更高的控制精度,更快的响应速度,并有效减小了其主阀阀芯的振动。各章主要研究内容如下：第一章,综述了脉宽调制技术和高速开关阀技术在国内外的发展现状,介绍了以高速开关阀液压桥路为先导级的比例阀在工业领域中的应用,分析了其存在的不足之处,并提出了本文的研究内容和技术难点。第二章,论述了PWM(脉宽调制)高速开关阀先导液压桥路比例阀的结构和工作原理,分析了其优缺点。第三章,研究了高速开关阀先导液压桥路的死区特性、空载流量特性,并分析了由死区特性引起的高速开关阀先导桥路控制精度低的问题。第四章,论述了影响高速开关阀先导液压桥路比例阀控制精度的因素,提出了先导液压桥路采用差动流量结构,主阀采用矩形阀口和阀芯位移电反馈结构,提高主阀控制精度的方法,着重分析了先导液压桥路在差动流量模式下的控制性能。第五章,论述了高速开关阀先导液压桥路比例阀响应速度的影响因素,提出了先导液压桥路采用双阀并联结构,主阀采用能使控制腔体积变小的推杆结构,提高主阀响应速度的方法,着重分析了先导液压桥路在双阀并联模式下的控制性能。第六章,提出了将原来的四个高速开关阀改进为六个高速开关阀,构成先导液压桥路,主阀采用矩形窗口和阀芯位移电反馈的结构思想。论述了六高速开关阀先导液压桥路比例阀的工作原理和结构,仿真分析了六高速开关阀先导桥路的空载流量特性和对主阀芯运动的控制性能。最后,总结全文的主要研究成果,阐述了本论文的研究结论和创新点,对进一步的研究工作进行了展望。
【作者】董万玉；
【导师】魏列江；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】高速开关阀；先导液压桥路；比例阀；脉宽调制；控制精度；响应速度；

【参考文献】
[1]杨颖慧.我国民事环境公益诉讼原告主体制度研究[D].内蒙古大学,法律,2014,硕士.
[2]高曦.企业集团、上市公司治理与风险研究[D].云南财经大学,企业管理,2014,硕士.
[3]刘迅.论刑罚执行监督制度[D].中国海洋大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[4]林浩.52例胰腺癌临床病例回顾[D].蚌埠医学院,肿瘤学（专业学位）,2013,硕士.
[5]吴文鉴.银及其复合物纳米材料的制备与性质研究[D].安徽大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[6]张伟丰,郑建国.多智能体遗传算法优化神经网络权值研究[J].湖北汽车工业学院学报,2005,04:34-37.
[7]李鹏.基于PCS7平台湿法烟气脱硫仿真系统的研制[D].北方工业大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[8]王凤翔.永磁电机在风力发电系统中的应用及其发展趋向[J].电工技术学报,2012,03:12-24.
[9]廖斯.标的股票在涨跌停板制度下的可转债定价研究[D].云南财经大学,金融学,2013,硕士.
[10]程渤,浮花玲,杨国纬,庹先国.基于工作流任务实例变迁的动态访问控制模型[J].电力系统自动化,2005,13:56-59+63.
[11]张林龙.电子商务环境下CRM的发展[J].现代情报,2003,09:209-210+213.
[12]李海平.无速度传感器直接转矩智能控制算法及优化[D].沈阳工业大学,检测技术及自动化装置,2003,硕士.
[13]詹宇斌,殷建平,刘新旺.基于大间距准则和图像矩阵双向投影的人脸特征提取方法[J].自动化学报,2010,12:1645-1654.
[14]牛作亮.物探方法在外蒙地区铬铁矿勘探中的应用研究[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2013,硕士.
[15]姚术林.国民经济动员管理信息系统的层次及功能研究[J].军事经济研究.2008(01)
[16]李强.基于网络安全的决策支持系统的研究与开发[D].西安电子科技大学,2005.
[17]宋嵩.基于URL分析的移动互联网用户分群[D].河北大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[18]赵唐钦.基于AllegroGraph和REST的语义信息处理系统研究和实现[D].西南交通大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[19]桑莉.知识型企业的关系营销研究[D].天津财经学院,企业管理,2004,硕士.
[20]江兴.中科院石墨烯研究取得新进展[J].半导体信息,2012,01:13-14.
[21]张刚.耐火料湿喷机液压系统及喷补装置优化设计[D].西安建筑科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[22]康诚.情绪记忆的增强效应：自动与控制编码加工[D].陕西师范大学,2014.
[23]秦文莲.我国政府行政成本控制研究[D].吉林大学,行政管理,2014,硕士.
[24]李慧,祝红,闫莉,谷婧丽,郝维,曹济民.多壁碳纳米管抑制RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能[J].医学研究杂志,2014,11:20-24.
[25]张娅楠.极速学习机优化方法研究[D].中国矿业大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[26]杨秀.安家岭露天矿内排土场南帮边坡稳定性研究[D].辽宁工程技术大学,采矿工程,2012,硕士.
[27]章韬.经济地理、产业集聚与全要素生产率空间差异[D].复旦大学,人口、资源环境经济学,2012,博士.
[28]鲍经纬,李伟,张大海,林勇刚,刘宏伟,石茂顺.基于液压传动的蓄能稳压浮力摆式波浪能发电系统分析[J].电力系统自动化,2012,14:205-209.
[29]欧阳滔.低维纳米结构的热输运性质研究[D].湘潭大学,2012.
[30]付丽娜.工业园的生态化转型及生态效率研究[D].中南大学,管理科学与工程,2014,博士.
[31]洪磊.高等师范院校英语教育专业课程结构优化研究[D].上海师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[32]范饶千.芍药苷对UVB诱导HaCaT细胞P53基因和蛋白表达的影响[D].青岛大学,皮肤病与性病学,2013,硕士.
[33]韩俊.基于剪切滞后模型的碳纳米管复合材料界面应力分析[D].重庆大学,工程力学,2014,硕士.
[34]张栋.基于功率匹配的挖掘机节能控制技术的研究[D].吉林大学,2005.
[35]刘稳.业主委员会法律地位研究[D].辽宁大学,民商法学,2012,硕士.
[36]师辉.人民币汇率升值对中国外贸的影响及对策建议[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[37]殷燎.面向SoC的IP核及嵌入式处理器功能验证方法研究[D].浙江大学,2010.
[38]李宁.中等职业学校学生自我管理问题研究[D].河北大学,教育管理,2014,硕士.
[39]葛世伟.腹腔感染患者肠内营养耐受性分析[D].蚌埠医学院,护理学（专业学位）,2013,硕士.
[40]贾慧丹.微纳流控芯片蛋白质富集分离新方法研究[D].华中科技大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[41]张小瑜.乌兹别克斯坦水资源问题探析[D].新疆师范大学,世界史,2013,硕士.
[42]黄俊.基于Android系统的远程监控与控制系统的设计与实现[D].宁波大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[43]贺婧.司法执行支付宝账户案例的法律分析[D].兰州大学,信息法（专业学位）,2013,硕士.
[44]刘亚飞.地方政府在少数民族地区基础教育事业发展中的职能研究[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[45]陆健.基于FPGA的串行总线的研究与实现[D].南京航空航天大学,航空宇航制造工程,2013,硕士.
[46]付群,郭君,刘宁.虚拟制造系统[J].一重技术.2007(03)
[47]刘平.基于区间值信度结构的故障诊断方法研究[D].杭州电子科技大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[48]胡森.论反暴利法律制度的完善[D].西南政法大学,经济法学（专业学位）,2012,硕士.
[49]张磊.家用太阳能热水器储热水箱放水特性的三维数值模拟研究[D].云南师范大学,农业生物环境与能源工程,2013,硕士.
[50]万腾.面向流媒体的视频水印技术研究[D].南京邮电大学,计算机应用技术,2013,硕士.