一、基于新型功能材料的高频响电液伺服阀（论文文献综述）
王登[1]（2020）在《新型磁悬浮斜翼节的静动态特性研究》文中研究说明作为直动式电—机械转换器和二维阀本体之间的连接桥梁,反馈放大机构起着位置反馈、运动转换和推力放大的重要作用。但现有二维伺服比例阀的机械式反馈放大机构都存在摩擦磨损等非线性环节,对阀的静态特性有明显的影响。本文基于永磁悬浮技术提出一种新型的无接触式磁悬浮斜翼节,其依靠磁斥力将斜翼动子和阀芯悬浮在中位,同时实现位置反馈和运动转换功能,以彻底去除传统机械式反馈放大机构由于接触带来的摩擦磨损等因素对阀控制特性的不利影响。本论文的主要研究工作和成果如下:（1）针对传统的机械式反馈放大机构对二维阀的线性度、重复度和滞环等静态特性所造成的影响,设计了磁悬浮斜翼节的三维模型,详细地阐述了磁悬浮斜翼节的结构原理,并描述了斜翼节依靠磁悬浮原理如何实现力位移转换的过程。对磁悬浮斜翼节所需的弹簧进行了尺寸设计与验算,保证了电—机械转换器和磁悬浮斜翼节之间力传递的连贯性。（2）基于电磁场理论建立了磁悬浮斜翼节的数学解析模型,讨论了其关键结构参数,即工作气隙、倾角β以及磁流体对磁力矩的影响,确定了磁悬浮斜翼节参数化设计的指导方向。在此基础上,分别在ANSYS Maxwell和ADAMS平台上对磁悬浮斜翼节的静动态特性进行了有限元模拟和多体运动学分析。（3）为验证理论和仿真模拟,加工了12°、15°和18°三种不同倾角的实验样机,并搭建实验台架研究了磁悬浮斜翼节的静动态特性。仿真和实验结果基本相符,三种验证的斜翼节样机中,当外接比例电磁铁推动外动子移动3 mm时,最大磁力矩可达到0.252 N·m,阶跃响应时间约120 ms。参数化设计表明减小工作气隙和增加斜翼节倾角β均能提升斜翼节的磁力矩和动态响应,而在气隙中添加磁流体可提升磁力矩,但同时影响阶跃响应。研究工作对于后续磁悬浮斜翼节在二维伺服比例阀上的实际应用具有重要的参考价值。
孙冲冲[2]（2019）在《2D伺服阀及其增益自调节单神经元PID控制方法的研究》文中研究说明电液伺服控制系统与电机控制系统相比,具有功率重量比大、响应速度快、刚度大、控制精度高等优点,因而广泛应用于航空、航天、船舶、装备机械等领域。但随着现代工业的发展,对电液伺服系统的响应速度、工作稳定性、抗污染能力等也提出了越来越高的要求。为此,本文对2D伺服阀及其增益自调节单神经元PID控制方法进行了研究。一方面,建立了2D伺服阀伺服螺旋机构的数学模型,分析了其静动态特性以及不同结构参数对其动态特性的影响;另一方面,2D伺服阀控制系统是一种非线性、强耦合、参数时变的系统,采用常规PID控制难以有效发挥其性能,而单神经元作为神经网络的基本单元,不仅具有自适应和自学习功能,而且结构简单易于实现,因此,本文将单神经元与PID控制相结合,研究了具有增益自调节功能的单神经元PID控制在2D伺服阀控制系统中的应用。本文的具体研究内容和成果如下:（1）对2D伺服阀的阀体进行了分析。建立了2D伺服阀伺服螺旋机构的数学模型,分析了其静动态响应特性,研究了其主要参数,如高低压孔半径、初始弓高和斜槽倾角等对动态特性的影响,为2D伺服阀阀体结构的优化设计提供了理论依据。（2）对2D伺服阀电—机械转换器的数字控制技术进行了研究。建立了2D伺服阀电—机械转换器的数学模型,从电—机械转换器的角度对两相混合式步进电机的动态响应特性进行了仿真分析,仿真结果表明两相混合式步进电机作为电—机械转换器具有较好的动态特性。（3）提出2D伺服阀基于增益自调节单神经元PID的双闭环控制算法,使电—机械转换器转子能够随着输入信号的变化快速精确定位,解决了2D伺服阀控制精度和响应速度之间的矛盾。对电—机械转换器控制系统的动态特性和抗干扰特性进行了仿真分析。与传统增量式PID控制相比,采用增益自调节单神经元PID控制的系统响应速度和对干扰的抑制作用都有了明显的提高。（4）基于所提出的控制算法,设计了2D伺服阀的控制器,并搭建了实验测试平台,分别研究了电—机械转换器和2D伺服阀在所述控制方法下的静动态特性,实验结果显示,电—机械转换器和2D伺服阀均具有良好的静动态特性,验证了2D伺服阀基于增益自调节单神经元PID的双闭环控制算法的有效性。
郭克[3]（2017）在《基于TMS320F28335的2D数字伺服阀控制器的研究》文中进行了进一步梳理2D数字伺服阀在结构上应用伺服螺旋机构集导控级与主阀芯于单一阀芯上,具有结构简单、响应速度快和抗污染能力强等优点。电—机械转换器作为2D数字伺服阀的核心部件,它的性能在很大程度上决定了2D数字伺服阀的性能。因此对2D数字伺服阀电—机械转换器的研究对2D数字伺服阀性能的提升具有很重要的意义。本文以6通径2D数字伺服阀及其控制器为研究对象。两相混合式步进电机作为2D数字伺服阀的电—机械转换器,具有固有频率高、可直接数字控制等优点,但存在着步距角分辨率低和容易失步等缺点,为了解决步进电机存在的问题,实现电机转子在任意位置无失步的快速定位,本文在电流同步控制的基础上提出了位置电流双闭环控制思想。TMS320F28335具有计算速度快,内存容量大,可以进行浮点运算等优点,适用于应用复杂控制规律的场合;DRV8432全桥驱动芯片具有驱动能力强、封装小等优点,非常适合电机控制应用,因此本文以TMS320F28335为主控芯片和DRV8432为电机驱动芯片,进行控制器的设计,提高控制器的控制性能,使其具有体积小、集成度高和可靠性好等优点,提升电—机械转换器和2D数字伺服阀的动静态特性。具体的研究内容和成果如下:1.研究2D数字伺服阀阀体的结构和工作原理,并通过数学分析建立2D数字伺服阀的数学模型。借助MATLAB对建立的数学模型进行仿真分析,得到阀体的动静态特性以及结构参数对其性能的影响。2.研究2D数字伺服阀的电—机械转换器（步进电机）的分类和工作原理,通过数学分析建立两相混合式步进电机的数学模型。分析了细分控制的优缺点,提出了电流同步控制思想,并在电流同步控制的基础上进一步提出位置电流双闭环控制,实现电机转子无失步的快速位置定位,且兼具响应速度快和控制精度高的优点。在Simulink中建立电—机械转换器的仿真模型并仿真分析,得到其频宽为435Hz,阶跃响应时间为3.2ms。3.以主控芯片TMS320F28335、全桥驱动芯片DRV8432、ACS712电流传感器为主要芯片,进行2D数字伺服阀控制器的硬件设计,提高控制器的控制性能,使其具有体积小、集成度高和可靠性好等优点;在CCS环境下,对主程序以及主要中断子程序软件编程,完成2D数字伺服阀控制器的设计。搭建电—机械转换器的实验平台,经实验验证,电—机械转换器的滞环为2.5%,非线性度为1.6%,频宽为250Hz,上升时间为5.3ms,静动态特性良好。4.搭建2D数字伺服阀的实验平台,经实验验证,2D数字伺服阀的空载流量特性中滞环为4.96%,非线性度为3.37%,最大零位泄漏量为4.8L/min,频宽为180Hz,上升时间为6.5ms,具有较好的静动态特性。
苏琦[4]（2016）在《先导式电液比例方向阀换向滞后分析及其补偿方法研究》文中进行了进一步梳理电液比例方向阀是注塑机、锻压机等重型液压装备的核心控制元件,其良好的比例控制性能及较高的抗污染能力可以满足大多数工业装备的应用要求。但在高性能运动控制方面,由于其固有的结构死区、有限的制造加工精度及保守的控制策略,其动态响应速度还不如电液比例伺服阀。特别是在大流量控制场合,采用多级液压放大结构的先导式电液比例方向阀的换向滞后问题更为突出。因此,这类比例阀目前只能应用于开环控制系统或者动态响应速度要求不高的闭环控制系统。本学位论文基于这一背景,以典型的两级先导式比例方向阀为研究对象,以提高比例阀换向响应速度为目标,从不确定控制死区的检测与自适应补偿、高频响电流闭环控制策略、换向独立控制型先导控制方案等方面展开研究,选题具有广泛的工程应用背景和重要的学术研究价值。本学位论文提出了三种提高先导式比例阀换向响应速度的方法,包括结构死区在线检测和软件补偿方法、非线性电流控制器及双电磁铁联合驱动方法、以及一种具有更高响应速度的先导阀新结构及其控制策略。第一种,针对比例阀中结构死区变化范围大,相互耦合程度高导致闭环控制增益取值保守的问题,提出了一种控制死区在线检测方法,通过精确检测死区大小并结合变增益补偿控制策略合理选择闭环控制增益,可以有效提高比例阀的动态响应速度,该方法可以作为比例阀控制器与比例阀性能匹配优化设计的新方法。第二种,针对传统模拟式线性电流控制器电流调节速度较低,引起阀芯控制响应速度较低的问题,提出了基于内置参考模型原理的非线性电流控制器设计方法,并在此基础上提出了双电磁铁联合驱动策略。试验结果表明,与传统的控制器相比,该电流控制器的频响可提高约36.4%,并使主阀芯的换向滞后时间缩短约20%。采用双电磁铁联合驱动方法进行比例阀位移控制,能使主阀芯换向滞后时间进一步缩短约11%,该方法可以为比例阀数字式电流控制器的设计提供新方案。第三种,提出换向独立控制型先导阀设计方案,该结构采用左右独立驱动的阀芯取代现有的单阀芯结构,阀芯运动组件的运动阻力降低且先导控制增益可独立调节,在此基础上提出了死区预跨越驱动策略,样机对比试验结果表明,比例阀的动态响应性能进一步改善,换向滞后时间从25ms缩短至8ms,双边换向-3db频响从7Hz提升至13Hz,-90°频响从9Hz提升至18Hz,在未显着增加比例阀的结构复杂性的基础上,动态性能指标已经达到比例伺服阀的水平,该方法为多级比例阀的高频响先导级设计及控制提出了新的思路。论文主要结构如下:第一章,阐述了课题的研究背景,介绍了国内外先导式电液比例方向阀的技术现状,综述了高频响先导控制技术、比例阀死区检测与补偿等方面的国内外研究现状。在此基础上确定了课题研究内容,提出了课题的研究关键技术和难点。第二章,建立比例节流型电液比例阀的高精度动态仿真模型。为了提高动态仿真精度,本文将重点针对"反接卸荷式"驱动电路的电压电流耦合特性、电磁铁输入电流-输出力滞回特性,以及主阀异型阀口形状下的液动力负载特性进行建模,并分别进行了试验验证。基于该仿真模型,定量分析了引起主阀芯换向响应滞后的主要因素及其比重,为后续章节提高响应速度奠定基础。第三章,提出比例阀结构死区的在线检测和补偿方法。一方面,针对比例阀固有的中位死区及其不对称问题,从遮盖量和阀芯阀体配合间隙角度分析了控制死区在高精度控制中的敏感性,提出了一种控制死区的在线检测方法。在此基础上,针对比例阀中的过渡位死区和中位死区相耦合的问题,分析过渡位死区对控制性能的影响,提出了一种串联死区解耦变增益补偿算法以实现中位死区和过渡位死区的高精度补偿。最后,釆用对比试验手段验证了所提出控制策略的有效性。第四章,提出数字式电流控制器及双电磁铁联合驱动方法。针对电磁铁驱动力的输出滞后问题,在"反接卸荷式"快速驱动电路的基础上设计了一种基于内置参考模型的数字式电磁铁电流控制算法,并与传统模拟式控制器进行了动态性能对比。在此基础上,设计了一种带初始电流的双电磁铁联合驱动方法,并通过实验手段验证其有效性。第五章,提出一种换向独立控制型先导阀设计方案。介绍了换向独立控制型比例阀的设计原理及功能特点。重点对比分析新型先导阀与传统先导阀的阻尼特性和动态响应特性。基于这种新型先导阀,提出了两种先导控制策略:换向独立控制方法及带死区预跨越的先导控制方法,针对两种控制策略,分别与传统比例阀产品进行了稳态性能和动态性能对比试验。第六章,对论文的研究结论进行总结,在此基础上提出本学位论文的创新点,并展望了课题的后续研究方向。
刘帅[5]（2016）在《大功率动圈式电—机械转换器的设计与试验研究》文中研究说明随着液压工业的快速发展,由于自身条件或工作要求的限制,伺服阀和比例阀已无法很好的应用于一些工程领域。在结合伺服技术和比例技术的基础上生成的电液伺服比例阀,则因其综合应用性能高的优点而广泛应用于各工程领域。电-机械转换器作为电液伺服比例阀的驱动元件,其性能的好坏直接决定了电液伺服比例阀性能的好坏。因此,电-机械转换器的动、静态性能的提高也标志着电液伺服比例阀性能的提高,这就意味着对电-机械转换器的研究具有着非常重要的作用和意义。本论文的主要研究内容如下:1)对阀用双自由度电-机械转换器的工作原理和结构类型进行了分析和介绍,并着重对动铁式单输入双自由度电-机械转换器的结构和特性进行了模拟分析;2)阐明了阀用动圈式双向电-机械转换器结构及其工作原理,并探讨了提高其输出力的方法;3)对阀用动圈式双向电-机械转换器关键部件的结构设计进行了有限元模拟分析,并确定其关键结构的尺寸和各部件的材料选择;4)对阀用动圈式双向电-机械转换器实际情况中遇到的密封问题、与阀芯的连接问题和绕线问题进行了研究分析,并提出了相应的解决方法;5)首先建立有限元分析模型,对其进行模拟分析,然后建立试验测试系统,对样机进行试验研究,最后对理论数据和试验数据进行对比,对其不同之处进行分析。
刘奎[6]（2016）在《二维（2D）电液伺服阀用湿式力矩马达的研究》文中提出电液伺服阀是电液伺服系统的核心元件,其性能好坏直接决定了伺服系统的功能及其相关特性能否实现。浙江工业大学发明的2D数字伺服阀以其结构简单、精度高、响应速度快、抗污染能力强等诸多优点,目前已成功应用在航空航天及军工领域。本文设计的湿式力矩马达是在成熟的2D数字伺服阀的基础上进行的创新研究。新型的湿式力矩马达作为2D电液伺服阀的电机械转换器,将力矩马达的输出轴与阀芯合为一体,通过力矩马达的旋转运动带动伺服阀阀芯的轴向运动,从而实现对流量的伺服控制。本文的主要研究内容及成果如下:（1）电液伺服阀的结构设计。电液伺服阀的结构设计主要包括阀体,传感器以及电机械转换器三个部分,重点为电机械转换器湿式力矩马达的结构设计。设计目标:伺服阀的额定流量为40L/min,湿式马达的角位移大小为正负1°。（2）湿式力矩马达的磁路建模及仿真优化。静动态方程表明力矩马达的负载力矩大小为0时,偏转角度的大小与输入电流成正比;磁通量φg的增大使得阻尼系数增大,对频率特性影响最为显着,而磁通量φg与气隙、磁通路以及磁钢材料有关。磁路仿真验证了力矩马达原理的正确性,确定了线圈匝数、实验需要的电流大小并且得到了气隙大小与输出扭矩的关系,最后通过对不同方案的弹簧杆的力变形分析,选定了合适的弹簧杆方案。（3）湿式力矩马达的实验研究。为了验证原理的正确性以及分析不同参数对性能的影响,搭建了小型实验装置并对湿式力矩马达展开实验研究。实验结果表明:当磁铁材料为钕铁硼52,气隙大小为0.75mm,单个线圈通入0.5A的电流时,阀芯产生0.83°的角位移变化,力矩马达对应-3dB、-90°的频宽为90Hz,滞环大小为6%。磁性间隙大小为0.5mm时,单个线圈通入0.5A的电流,阀芯产生0.9°的角位移变化,力矩马达对应的-3dB,-90°的频宽大小为180Hz,滞环大小为4.96%。
王君[7]（2016）在《滚切式宽厚板双边剪液压伺服系统的研究》文中指出钢铁制造业是工业发展的重中之重,是国民经济发展的基础,为基础建设提供了最基本的原材料,是早日实现《中国制造2025》的前提。提高钢铁制造装备的技术水平,不仅可以提升钢铁产品的质量,还可以促进我国装备制造业向更高更强的水平迈进。剪切工艺是轧制精整的最后一道工序,直接影响钢板产品的质量,是钢铁制造装备业发展的重要方面。本文以某大学自主研发的世界上首台液压滚切式宽厚板双边剪为研究对象,设计了新型的液压滚切式宽厚板双边剪液压系统并对其控制策略进行研究,为滚切式宽厚板双边剪实现智能化生产奠定了基础。本文首先对滚切式宽厚板双边剪机械结构进行分析,根据双边剪的运动特点和结构特征,将其机构简化为一个具有2自由度的PR-8R-PR的复合连杆机构。然后对双边剪机构进行运动分析和受力分析,以矢量闭环的方法求解各连杆的运动速度和加速度,并用解析法分析各连杆的受力情况。结合实际双边剪的运行情况,进一步分析研究滚切式宽厚板双边剪液压缸的受力情况,为液压系统的设计及控制策略的研究奠定了基础。以实际生产的经验为参考,结合滚切式宽厚板双边剪的运动特点,分析传统滚切式双边剪液压系统的不足,本文提出一种新型滚切式双边剪液压系统,此系统在传统滚切式双边剪液压系统的基础上取消背压阀,增加一个调节支路。从新型液压系统的可靠性分析可知,此系统的平均无故障使用时间足够满足双边剪的检修周期,是安全可靠的。为了能够更系统地研究滚切式双边剪液压系统的特性,设计出最合适的控制策略,本文建立了液压系统非线性数学模型。利用AMEsim仿真软件对传统双边剪液压系统与新型双边剪液压系统进行比较分析,仿真结果表明新型双边剪液压系统有效缩短液压系统的响应时间,增大液压缸的输出力,满足双边剪剪切厚板的实际需求。根据对负载的分析,考虑到系统中存在的非线性特性、时变参数和不确定因素的影响,本文设计了基于扰动观测器的级联控制器,它包含位置外环和压力内环,利用虚拟镇定函数级联在一起。采用MATLAB和AMEsim仿真软件对其进行仿真研究,结果表明基于扰动观测器的级联控制器显着提高了液压缸的位移跟踪性能,保证液压缸按照给定位移运动,并且抗负载扰动能力明显提高。在基于扰动观测器的级联控制器的基础上,引入协调同步误差,进一步设计滚切式宽厚板双边剪四缸协调同步控制策略,用AMEsim和MATLAB仿真软件进行联合仿真,并与PID控制策略进行比较,仿真结果表明滚切式双边剪协调同步控制策略能够保证滚切式双边剪的固定侧部分与移动侧部分的四个液压缸按照给定位移做协调同步运动,跟踪误差与同步误差均小于PID控制器。以某钢厂的液压滚切式宽厚板双边剪为实验对象,将文本所研究的新型液压系统及其控制策略应用于此设备。与传统PID控制方法进行比较,分别剪切不同厚度的钢板,比较实验结果与钢板剪切效果,证明本文所研究的新型双边剪液压系统及其控制策略能够有效提高双边剪的剪切效果、系统稳定性与鲁棒性,是能够满足相关工程设备需要的创新型技术。本文的研究结果对提升液压滚切式双边剪设备的性能提供了可行的解决方案,具有很强的工程推广价值,同时对其它负载阶跃大、工况复杂的电液伺服系统具有很强的理论参考价值。
江海兵[8]（2014）在《大流量高速开关阀关键技术研究》文中进行了进一步梳理高速开关阀是20世纪80年代发展起来电液数字控制元件,具有体积小、切换速度快、控制灵活、可靠性高、无需D/A转换接口就可由计算机直接控制等特点,广泛应用于航空航天、工程机械、冶金机械、煤矿机械、农业机械等设备中。近年来,虽然高速开关阀的功率、流量成两级分化趋势,但对快速响应都提出了极高的要求。微型高速开关阀因其阀芯质量低、行程和流量小,响应速度很快,但大流量高速开关阀因流量、阀芯质量、阀芯行程和工作压力等因素的影响,提高响应速度难度极大。高速开关阀响应速度的提高,不仅能提高控制系统速度、控制精度,也能在紧急情况下保证系统安全可靠地运行。随着液压系统朝着高压、大功率和高速方向发展,对高速开关阀的性能提出了更高的要求。为满足弹射系统和大功率快速锁紧液压系统对高速开关阀的性能要求,提高高速开关阀的流量和响应速度,本课题从两个方面进行大流量高速开关阀的关键技术研究：是高速开关阀阀芯、阀体的结构创新与优化设计；二是电-机械转换器结构创新与优化设计。主要研究内容如下：（1）液压伺服螺旋机构具有响应速度快、固有频率高、动态性能好、结构简单等优点,可作为提高大流量高速开关阀流量和快速性的设计方案。为克服传统直动式单级电液阀难以实现高压大流量控制和导控型电液阀结构复杂的缺点,阀芯采用液压伺服螺旋机构的设计方案,实现阀芯大行程、大推力控制,以提高高速开关阀流量和响应速度。研究工作压力、初始弓高、面积梯度、敏感腔容积等结构参数对液压伺服螺旋机构快速性的影响,研究结果表明液压伺服螺旋机构在-3dB幅值衰减下的频响约160Hz,阶跃响应上升时间约2ms。（2）针对2D阀的驱动要求,为提高高速开关阀的流量与响应速度,提出六叶片转子结构旋转电磁铁的设计方案,其具有转惯量低、角位移大、响应速度快的特点,特别适合作为2D阀的电-机械转换器。建立了理论模型,设计了实验方案,进行旋转电磁铁的静态特性和动态特性仿真分析和实验研究,结果表明：旋转电磁铁转矩转矩基本恒定,六叶片转子的旋转电磁铁转矩约为0.04N.m；旋转电磁铁转子角位移满行程为12.5°,上升时间约为5ms。（3）针对液压弹射系统对高速开关阀的性能要求,提出旋转电磁铁驱动2D液动开关阀的设计方案,为减轻阀总重量,采用无阀套结构,阀体外表面镂空；进行了动态特性的数学建模和仿真分析,设计了实验方案,进行了样机研制,仿真和实验研究结果表明：系统工作压力为28MPa,阀芯行程0.8mm时,阶跃响应的上升时间约为5ms,6mm通径阀的流量高达60L/min; 2D电液高速开关阀在-55℃-+135℃工作温度范围能稳定工作,在42MPa的工作压力下,开关20万次后性能稳定,满足4代机（J20）的工作要求。（4）鉴于大功率液压快速锁紧系统要求高速开关阀流量高达450L/min,动态关闭时间小于8ms的性能要求,提出2D电液高速开关阀控大流量锥阀的设计方案,增大锥阀导控流量和压力,提高阀芯关闭速度。为降低大流量锥阀关闭时的阀芯冲击和消除阀芯振荡,提出阀芯挤压油膜缓冲的设计方案,设计结构,建立理论模型,并进行仿真研究,结果表明：挤压油膜缓冲器阻尼和缓冲力与挤压油膜厚度的三次方成反比,与阀芯运动速度成正比,在阀芯前97.5%的行程内,阀芯所受缓冲力极小,缓冲器的使用对阀芯速度几乎没有影响,在阀芯末端2.5%行程内,阀芯产生极大的缓冲力与阻尼,大大减小阀芯末速度,实现阀芯缓冲。（5）为提高大流量锥阀的锁紧速度,在建立动态特性数学模型的基础上,研究关键参数对大流量锥阀关闭性能的影响,优化结构参数；仿真结果表明：在6mm行程内,阀芯动态关闭时间约为8ms；挤压油膜缓冲器的初始厚度越小,阀芯缓冲效果越好,当挤压油膜的初始厚度约为0.1mm时,挤压油膜的最大输出力可达到43KN,阀芯在最后0.15mm的行程内平均阻力高达3T,阀芯速度迅速从3.4m/s降低到0.1m/s,大大减小阀芯冲击,消除阀芯振荡。（6）设计2D电液高速开关阀和大流量高速开关阀的静态特性和动态特性实验方案,研制样机,搭建实验平台,实验研究阀的动态特性和静态特性。实验结果表明：2D电液高速开关阀的动态性能良好,-3dB、-90°的频宽约为120Hz,阶跃上升时间约为5ms；大流量高速开关阀的流量高达450L/min,动态关闭时间约为8ms。当锥阀阀芯无挤压油膜缓冲器时,100次开关实验后其泄漏量为8.249mL/h；当挤压油膜缓冲器初始厚度为0.1mm时,阀芯基本无冲击,且振荡消失,经过5000次开关实验,泄漏为3.85mL/h,相对于无挤压油膜缓冲器的锥阀来说,使用寿命和工作可靠性大大提高,满足大功率液压快速锁紧系统的性能要求。
孟彬[9]（2013）在《新型2D阀用电—机械转换器及其应用研究》文中研究指明近年来,利用液压伺服螺旋机构原理工作的2D阀因具有结构简单、响应速度快、精度高和抗污染能力强等优点,而在金属材料试验机、地震模拟震动台以及相关航空航天领域得到了广泛应用。现有2D阀用电-机械转换器为商用混合式步进电机,其本身是作为电机伺服控制系统中的控制兼驱动电机而诞生,并非专门面向阀用的电-机械转换器,因而具有结构较为固定单一、转动惯量大、动态响应受限制、不具备湿式耐高压能力等缺点,严重妨碍了2D阀的应用扩展和结构创新。电-机械转换器作为2D阀的核心部件,是连接电信号与机械动作之间的桥梁,其性能对2D阀的整体性能起着决定性的影响作用。研制高性能的新型电-机械转换器以提升2D阀的性能并拓宽应用场合,是其能否进一步得到发展的关键所在。本文对2D阀用电-机械转换器的新结构及其应用展开研究,具有重要的理论意义和工程实用背景。本文的主要研究内容和成果如下：1.对现有2D阀用电-机械转换器商用混合式步进电机作了深入分析,指出其具有部分输出力矩损失、功率重量比低、转动惯量大、本体结构和驱动电路较为复杂以及不具备湿式耐高压能力等缺陷。2.提出了低惯量旋转电磁铁和耐高压旋转电磁铁两种2D阀用电-机械转换器的新结构,结合电磁场有限元模拟分析了其工作原理,验证了方案的正确性；对以定子轴向分相来构成电-机械转换器的方式作了深入研究,从耐高压旋转电磁铁引申出了单相旋转电磁铁、双相直动电磁铁和单相直动电磁铁的新方案。3.制作了50齿和18齿两种不同转子齿数的低惯量旋转电磁铁样机,采用磁路解析、有限元模拟和实验研究的手段对其性能进行了研究。50齿和18齿样机的矩角特性均呈正弦波形,在3.5A电流下的最大静力矩分别达到约0.09N-m和0.082N·m,在-3dB下的幅频宽分别约为220Hz和125Hz,在-90。时的相频宽分别约为220Hz和130Hz,阶跃响应上升时间分别约为5.6ms和5.5ms,实验结果和仿真结果基本一致,表明该类型电磁铁具有优异的静动态特性,适用于对动态特性要求较高的应用场合。对比两种样机的实验结果也可以看出,定转子双凸齿类型的电磁铁各项静动态特性随着定转子齿数增加而提升,通过调节齿数,可以得到分别适用于电液伺服阀和比例阀等不同应用场合的电-机械转换元件。4.制作了转子15齿的耐高压旋转电磁铁样机,采用磁路解析、有限元模拟和实验研究的手段对其性能进行了研究。实验结果表明电磁铁的矩角特性呈正弦波形,3.5A电流下的最大静力矩达到约0.19N·m,-3dB下的幅频宽约为113Hz,-90°时的相频宽约为65Hz,阶跃响应的上升时间约为18ms,除齿槽力矩稍有误差外,其余实验结果和仿真结果基本一致,表明电磁铁具有较好的静动态特性,适合作为具有湿式耐高压要求的电-机械转换器。5.针对原有液压伺服螺旋机构不能同时兼顾零位泄漏和动态响应的缺陷,提出了一种新型“槽对槽”先导级的液压伺服螺旋机构方案,建立了数学模型并推导了传递函数,对动态特性进行了模拟,其仿真幅频宽达到了约280Hz/-3dB,阶跃响应的上升时间约为4.4ms,表明即使在先导级零遮盖的情况下,该新型液压伺服螺旋机构依然具有非常好的动态特性。6.作为耐高压旋转电磁铁的应用实施例,提出了非直驱式2D阀的结构方案,阀体部分采用“槽对槽”型液压伺服螺旋机构,设计并加工了非直驱式2D阀的实验样机,搭建了实验台架并实测了样阀的主要静动态特性,在系统压力20MPa下样阀的零位泄漏约为5.4L/min,额定流量约为100L/min,-3dB下的幅频宽约为17Hz,-90°时的相频宽约为10Hz,阶跃响应的上升时间约为46ms,稳态误差基本为零。
刘欣玉[10]（2012）在《新型电液伺服阀直线力马达的研究》文中认为电液伺服控制系统综合了电气和液压两方面的优点，具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功率大、结构紧凑、重量轻等优点。目前的液压伺服系统中，以力反馈双喷嘴挡板两级电液伺服阀和直接位置内反馈两级滑阀式电液伺服阀应用较广。比起力反馈双喷嘴挡板两级电液伺服阀来说，内反馈两级滑阀式电液伺服阀结构简单，加工精度相对低，对油的清洁度要求不高，因而工作可靠。但因为直接位置内反馈两级滑阀式电液伺服阀的动圈式直线力马达的质量比较大，影响了阀的固有频率和动态性能，导致其性能较差，频宽一般为30-70Hz，只能用于要求不高的场合。本文对电液伺服控制系统中的直接位置内反馈两级电液伺服阀内的动圈式直线力马达进行改进，通过对传统动圈式直线力马达的永磁体放置方法及其永磁体磁化方向进行分析，发现磁力线分布不均匀，磁通密度低，而且与线圈电流方向不垂直。在现有的技术基础上，本文提出根据磁力线方向的异同在轴向放置三组线圈，形成一种新型五环型Halbach磁化阵列动圈式直线力马达。静态磁场与动态特性的仿真结果表明，新型直线力马达产生的电磁力提高2.5倍左右,阶跃响应时间为6ms，频宽达到277Hz。
二、基于新型功能材料的高频响电液伺服阀（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、基于新型功能材料的高频响电液伺服阀（论文提纲范文）
（1）新型磁悬浮斜翼节的静动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 电液伺服比例阀的研究现状 |
| 1.2.1 电液伺服比例阀发展历史 |
| 1.2.2 电液伺服比例阀国内外研究现状 |
| 1.3 电—机械转换器的研究现状 |
| 1.4 2D比例阀用压扭联轴器的研究现状 |
| 1.5 论文研究内容与方案 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 磁悬浮斜翼节的结构及工作原理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁悬浮斜翼节的结构及工作原理 |
| 2.2.1 磁悬浮斜翼节的结构 |
| 2.2.2 二维伺服比例阀的结构 |
| 2.2.3 磁悬浮斜翼节及其应用于二维伺服比例阀的工作原理 |
| 2.2.4 磁悬浮斜翼节用弹簧设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 磁悬浮斜翼节的数学解析模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一对平行永磁体之间的磁力 |
| 3.3 永磁—导磁黏合体的磁场及磁力解析模型 |
| 3.3.1 永磁体在导磁材料中的镜像及镜像规律 |
| 3.3.2 磁力解析模型 |
| 3.4 磁悬浮斜翼节的磁力矩 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁悬浮斜翼节静动态特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 磁悬浮斜翼节静态特性仿真模拟 |
| 4.2.1 建立三维磁场仿真模型 |
| 4.2.2 材料的设定 |
| 4.2.3 磁流体在Maxwell中的设定 |
| 4.2.4 仿真结果分析 |
| 4.3 磁悬浮斜翼节动态特性仿真模拟 |
| 4.3.1 建立ADAMS三维仿真模型 |
| 4.3.2 定义材料属性 |
| 4.3.3 定义约束和作用力 |
| 4.3.4 磁流体在ADAMS中的设定 |
| 4.3.5 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁悬浮斜翼节实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验台架工作原理 |
| 5.2.1 静态特性实验台的工作原理 |
| 5.2.2 动态特性实验台的工作原理 |
| 5.3 磁悬浮斜翼节实验验证 |
| 5.3.1 实验的目的与内容 |
| 5.3.2 静态特性实验验证 |
| 5.3.3 动态特性实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 4 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（2）2D伺服阀及其增益自调节单神经元PID控制方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电液伺服阀国内外研究概况 |
| 1.2.1 电液伺服阀国内外研究现状 |
| 1.2.2 电—机械转换器国内外研究现状 |
| 1.2.3 电液伺服阀发展趋势 |
| 1.3 电液伺服系统控制技术研究现状 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 第二章 2D伺服阀阀体建模与分析 |
| 2.1 2D伺服阀伺服螺旋机构工作原理 |
| 2.2 2D伺服阀伺服螺旋机构数学模型 |
| 2.2.1 导控级的流量方程 |
| 2.2.2 主阀芯的力平衡方程 |
| 2.3 2D伺服阀的仿真分析 |
| 2.3.1 阀体静态特性分析 |
| 2.3.2 阀体动态特性分析 |
| 2.3.3 不同结构参数对阀体频率特性的影响 |
| 2.3.4 不同结构参数对阀体阶跃特性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 2D伺服阀电—机械转换器建模与分析 |
| 3.1 两相混合式步进电机的结构原理 |
| 3.2 两相混合式步进电机的数学模型 |
| 3.2.1 电压平衡方程 |
| 3.2.2 电机转子电磁转矩方程 |
| 3.2.3 电机转子动力学方程 |
| 3.3 两相混合式步进电机动态特性仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于增益自调节单神经元PID的双闭环控制算法 |
| 4.1 两相混合式步进电机双闭环控制算法 |
| 4.2 增益自调节单神经元PID控制原理 |
| 4.2.1 单神经元PID控制原理 |
| 4.2.2 比例系数K值的在线自调整规则设计 |
| 4.3 基于增益自调节单神经元PID的双闭环控制算法 |
| 4.4 两相混合式步进电机控制系统仿真 |
| 4.4.1 传统增量式PID控制仿真 |
| 4.4.2 增益自调节单神经元PID控制仿真 |
| 4.4.3 抗干扰特性仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验研究 |
| 5.1 2D伺服阀控制器的设计 |
| 5.1.1 硬件设计 |
| 5.1.2 软件设计 |
| 5.2 电—机械转换器的实验研究 |
| 5.2.1 电—机械转换器静态特性测试 |
| 5.2.2 电—机械转换器动态特性测试 |
| 5.3 2D伺服阀的实验研究 |
| 5.3.1 2D伺服阀实验平台搭建 |
| 5.3.2 2D伺服阀静态特性测试 |
| 5.3.3 2D伺服阀动态特性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于TMS320F28335的2D数字伺服阀控制器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 电液伺服阀的发展概况及趋势 |
| 1.3 电—机械转换器的发展概况 |
| 1.4 论文的的意义及研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 2D数字伺服阀的工作原理及其建模仿真 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 2D数字伺服阀的结构及工作原理 |
| 2.2.1 伺服螺旋机构的工作原理 |
| 2.2.2 2D数字伺服阀的工作原理 |
| 2.3 2D数字伺服阀的数学建模 |
| 2.3.1 导控级的流量方程 |
| 2.3.2 主阀芯的力平衡方程 |
| 2.4 2D数字伺服阀的仿真分析 |
| 2.4.1 2D数字伺服阀的静态特性研究 |
| 2.4.2 2D数字伺服阀的频率响应研究 |
| 2.4.3 2D数字伺服阀的阶跃响应研究 |
| 2.4.4 不同结构参数对于频率响应的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 2D数字伺服阀电—机械转换器的建模与仿真 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 步进电机的工作原理 |
| 3.2.1 步进电机的概述 |
| 3.2.2 步进电机的运行原理 |
| 3.3 电—机械转换器的数学建模 |
| 3.3.1 电压平衡方程 |
| 3.3.2 电机转矩方程 |
| 3.3.3 电机机械方程 |
| 3.4 电—机械转换器的细分控制 |
| 3.5 电—机械转换器的电流同步控制及其仿真研究 |
| 3.5.1 电—机械转换器的电流同步控制 |
| 3.5.2 电—机械转换器电流同步控制的仿真研究 |
| 3.6 电—机械转换器的位置电流双闭环控制及其仿真研究 |
| 3.6.1 电—机械转换器的位置电流双闭环控制 |
| 3.6.2 电—机械转换器位置电流双闭环控制仿真研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 2D数字伺服阀控制器的设计 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 2D数字伺服阀控制器的硬件设计 |
| 4.2.1 电源板的设计 |
| 4.2.2 主控板的设计 |
| 4.3 控制器的软件设计 |
| 4.3.1 主程序 |
| 4.3.2 ePWM中断子程序 |
| 4.3.3 AD中断子程序 |
| 4.3.4 SPI中断子程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电—机械转换器及2D数字伺服阀的实验研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 电—机械转换器的实验研究 |
| 5.2.1 电—机械转换器静态特性研究 |
| 5.2.2 电—机械转换器动态特性研究 |
| 5.3 2D数字伺服阀的实验研究 |
| 5.3.1 2D数字伺服阀试验系统的搭建 |
| 5.3.2 2D数字伺服阀的静态特性研究 |
| 5.3.3 2D数字伺服阀的动态特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（4）先导式电液比例方向阀换向滞后分析及其补偿方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 论文物理量符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 先导式电液比例方向阀研究现状 |
| 1.2.1 电液比例阀先导控制方式分类 |
| 1.2.2 高频响先导控制技术研究现状 |
| 1.2.3 比例阀死区检测与补偿技术研究现状 |
| 1.3 课题研究内容和技术难点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究难点 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 先导式比例方向阀的机电液耦合仿真模型 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 驱动电路及比例电磁铁非线性耦合模型及其实验验证 |
| 2.2.1 驱动电路及比例电磁铁的非线性耦合现象 |
| 2.2.2 比例电磁铁的非线性现象及其模型 |
| 2.2.3 驱动电路及电磁铁非线性模型的验证 |
| 2.3 主阀异形阀口流量与液动力的有限元仿真及其验证 |
| 2.3.1 主阀阀口流场模型的提取 |
| 2.3.2 滑移网格法及仿真设置 |
| 2.3.3 仿真结果及分析 |
| 2.3.4 阀口流量及液动力试验验证 |
| 2.4 先导式比例阀机械液压仿真模型 |
| 2.4.1 先导阀机械-液压仿真模型 |
| 2.4.2 主阀仿真模型 |
| 2.4.3 比例方向阀联合仿真模型及参数设置 |
| 2.5 先导式比例阀闭环控制实验验证及换向延时分析 |
| 2.5.1 比例阀电流-位移双闭环控制器设计 |
| 2.5.2 比例阀整体模型试验验证 |
| 2.5.3 比例阀阀芯位移阶跃响应延时分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 比例阀结构死区的在线检测和补偿方法 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 比例阀死区在线检测方法研究 |
| 3.2.1 不考虑配合间隙的中位与过渡位控制死区模型 |
| 3.2.2 考虑配合间隙的中位与过渡位控制死区模型 |
| 3.2.3 死区电流表征法及其有效性判定准则 |
| 3.2.4 死区在线检测方法及其控制器设计 |
| 3.3 比例阀死区解耦变增益补偿算法研究 |
| 3.3.1 比例阀中位死区和过渡位死区解耦分析 |
| 3.3.2 死区解耦变增益控制算法 |
| 3.4 比例阀中位及过渡位死区在线检测和补偿方法试验研究 |
| 3.4.1 死区在线检测及变增益补偿控制器设计及实验系统简介 |
| 3.4.2 实验系统简介 |
| 3.4.3 死区解耦变增益补偿方法试验验证及分析 |
| 3.4.4 死区在线检测方法试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数字式电流控制器及双电磁铁联合驱动方法 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 考虑转折占空比的电流闭环控制算法 |
| 4.2.1 "反接卸荷"驱动电路的输入输出特性分析 |
| 4.2.2 占空比-电流分段非线性对PI控制器的影响 |
| 4.2.3 考虑转折占空比的改进型PI控制器及其试验结果对比 |
| 4.3 基于内置参考模型的电流控制器 |
| 4.3.1 内置离散参考模型及其参数辨识 |
| 4.3.2 干扰误差项建模 |
| 4.3.3 内置参考模型的控制器的设计 |
| 4.3.4 内置参考模型的控制器的试验验证 |
| 4.4 双电磁铁联合驱动方法研究 |
| 4.4.1 双电磁铁联合驱动方法及其两种实现形式 |
| 4.4.2 差动模式下的初始电流分配及影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 一种换向独立控制型比例阀设计方案及其控制策略 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 换向独立控制型比例阀的设计及动态性能分析 |
| 5.2.1 设计方案及其功能特点 |
| 5.2.2 新型比例阀先导阀的结构设计 |
| 5.2.3 换向独立控制型先导阀的阻尼特性分析 |
| 5.2.4 换向独立控制型先导阀的动态响应特性分析 |
| 5.3 新型比例阀静动态性能试验验证 |
| 5.3.1 比例阀样机及其控制器设计 |
| 5.3.2 稳态控制性能对比及分析 |
| 5.3.3 动态控制性能对比及分析 |
| 5.4 带中位死区预跨越的先导控制方法研究 |
| 5.4.1 控制方案及控制器设计 |
| 5.4.2 动态控制性能对比及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间获得的科研成果及奖励 |
（5）大功率动圈式电—机械转换器的设计与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 电液伺服比例阀的简介 |
| 1.2.1 电液伺服阀 |
| 1.2.2 电液比例阀 |
| 1.3 电-机械转换器的分类 |
| 1.3.1 电磁能量转换式电-机械转换器 |
| 1.3.2 基于新功能材料的电-机械转换器 |
| 1.4 阀用电-机械转换器的分析方法和主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 阀用电-机械转换器的设计原理 |
| 2.1 阀用电-机械转换器的控制和驱动技术 |
| 2.2 阀用双自由度电-机械转换器 |
| 2.2.1 阀用双自由度电-机械转换器的工作原理 |
| 2.2.2 阀用双自由度电-机械转换器的类型 |
| 2.3 阀用动铁式双自由度电-机械转换器 |
| 2.3.1 动铁式单输入双自由度电-机械转换器的结构分析 |
| 2.3.2 动铁式单输入双自由度电-机械转换器的特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 阀用动圈式双向电-机械转换器的结构设计 |
| 3.1 阀用动圈式双向电-机械转换器的结构及工作原理 |
| 3.2 阀用动圈式双向电-机械转换器提高输出力的方法 |
| 3.3 阀用动圈式双向电-机械转换器关键部件的结构设计 |
| 3.4 阀用动圈式双向电-机械转换器主要部件的材料选择 |
| 3.5 阀用动圈式双向电-机械转换器的密封问题 |
| 3.6 阀用动圈式双向电-机械转换器与阀芯的连接 |
| 3.7 阀用动圈式双向电-机械转换器绕线技术 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 阀用动圈式双向电-机械转换器的分析与设计 |
| 4.1 阀用动圈式双向电-机械转换器的结构分析 |
| 4.2 Ansoft Maxwell建模与分析 |
| 4.3 阀用动圈式双向电-机械转换器的F-J特性研究 |
| 4.4 阀用动圈式双向电-机械转换器的F-S特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 阀用动圈式双向电-机械转换器的试验研究 |
| 5.1 试验方案的设计 |
| 5.1.1 样机试验的条件和要求 |
| 5.1.2 建立试验系统 |
| 5.2 试验研究 |
| 5.2.1 样机的介绍 |
| 5.2.2 样机的F-J特性研究 |
| 5.2.3 样机的F-S特性研究 |
| 5.3 理论数据与试验数据的对比分析 |
| 5.3.1 样机与模拟的F-J特性对比分析 |
| 5.3.2 样机与模拟的F-S特性对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 展望未来 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（6）二维（2D）电液伺服阀用湿式力矩马达的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电液伺服阀的概述 |
| 1.2 电液伺服阀的国内外发展概况 |
| 1.2.1 电液伺服阀的发展历史 |
| 1.2.2 电液伺服阀的发展现状 |
| 1.2.3 电机械转换器的发展现状 |
| 1.3 选题的意义及研究内容 |
| 1.3.1 选题的意义 |
| 1.3.2 研究的内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 2D电液伺服阀的结构及工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 2D电液伺服阀的工作原理 |
| 2.2.1 2D伺服螺旋机构 |
| 2.2.2 2D电液伺服阀的工作原理 |
| 2.2.3 2D电液伺服阀的特点 |
| 2.3 2D电液伺服阀的结构设计 |
| 2.3.1 电机械转换器的结构设计 |
| 2.3.2 阀体部分的结构设计 |
| 2.3.3 传感器部分的连接设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 力矩马达数学模型的建立以及参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力矩马达的磁路建模 |
| 3.2.1 力矩马达的磁路分析 |
| 3.2.2 力矩马达数学模型的建立 |
| 3.2.3 力矩马达的静动态特性方程 |
| 3.3 力矩马达的磁路仿真 |
| 3.3.1 力矩马达的磁通仿真 |
| 3.3.2 力矩马达的扭矩仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 弹簧杆的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弹簧杆的结构设计 |
| 4.2.1 方案一的结构设计 |
| 4.2.2 方案二的结构设计 |
| 4.2.3 方案三的结构设计 |
| 4.3 弹簧杆的力学仿真 |
| 4.3.1 弹簧杆（方案一）的仿真分析 |
| 4.3.2 弹簧杆（方案二）的仿真分析 |
| 4.3.3 弹簧杆（方案三）的仿真分析 |
| 4.4 三种方案的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验装置的搭建及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置的搭建 |
| 5.3 实验研究 |
| 5.3.1 方形力矩马达的实验研究 |
| 5.3.2 圆形力矩马达的实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（7）滚切式宽厚板双边剪液压伺服系统的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 滚切式双边剪综述 |
| 1.2.1 剪切机的分类 |
| 1.2.2 滚切式剪切机国内外发展概述 |
| 1.3 电液比例伺服系统 |
| 1.3.1 电液比例伺服系统的发展 |
| 1.3.2 电液比例伺服系统的原理 |
| 1.3.3 电液比例伺服系统控制策略的研究现状与发展 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 滚切式双边剪机构运动学及动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滚切式双边剪机构运动学分析 |
| 2.2.1 滚切式双边剪机构简图的建立 |
| 2.2.2 滚切式双边剪机构运动分析 |
| 2.3 滚切式双边剪动力学分析 |
| 2.3.1 滚切式双边剪机构动力学分析 |
| 2.3.2 负载分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 滚切式双边剪液压系统的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液压系统的介绍 |
| 3.3 滚切式双边剪主剪液压系统的设计 |
| 3.3.1 液压系统的工况分析 |
| 3.3.2 液压系统的设计 |
| 3.3.3 液压元件的选择 |
| 3.4 新型滚切式双边剪液压系统可靠性分析 |
| 3.4.1 新型滚切式双边剪液压系统可靠性模型的建立 |
| 3.4.2 新型滚切式双边剪液压系统的可靠性分析 |
| 3.4.3 平均无故障时间 |
| 3.5 液压系统数学模型的建立 |
| 3.6 滚切式双边剪液压系统仿真 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 滚切式双边剪控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 扰动观测器的设计 |
| 4.2.1 线性扰动观测器的基本概念 |
| 4.2.2 非线性扰动观测器 |
| 4.2.3 滚切式双边剪扰动观测器设计 |
| 4.3 级联控制器的设计 |
| 4.3.1 滑模变结构的基本原理 |
| 4.3.2 级联控制器的设计 |
| 4.4 仿真及结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 滚切式双边剪协调同步控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 滚切式双边剪协调同步系统分析 |
| 5.3 滚切式双边剪协调同步系统设计 |
| 5.4 滚切式双边剪协调同步控制仿真 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设备介绍 |
| 6.3 实验方案与结果分析 |
| 6.3.1 实验方案 |
| 6.3.2 实验结果与分析 |
| 6.3.3 实验结论 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
（8）大流量高速开关阀关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 高速开关阀在液压弹射系统中的应用 |
| 1.1.2 高速开关阀在液压锁紧系统中的应用 |
| 1.2 高速开关阀国内外发展概况 |
| 1.2.1 球阀式高速开关阀 |
| 1.2.2 锥阀式高速开关阀 |
| 1.2.3 动阀套式高速开关阀 |
| 1.2.4 滑阀式高速开关阀 |
| 1.2.5 筛阀式高速开关阀 |
| 1.3 电-机械转换器国内外发展概况 |
| 1.3.1 旋转式电-机械转换器分类 |
| 1.3.2 旋转式电-机械转换器国内外研究概况 |
| 1.4 液压缓冲装置国内外研究进展 |
| 1.4.1 大流量锥阀阀芯冲击和阀芯振荡现象 |
| 1.4.2 锥阀阀芯理想关闭特性 |
| 1.4.4 液压缓冲技术进展 |
| 1.5 课题研究意义与研究内容 |
| 1.5.1 课题的研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 液压伺服螺旋快速性研究 |
| 2.1 液压伺服螺旋机构 |
| 2.1.1 液压伺服螺旋机构的工作原理 |
| 2.1.2 液压伺服螺旋机构特点 |
| 2.2 液压伺服螺旋机构的输入输出特性 |
| 2.3 液压伺服螺旋机构的快速性研究 |
| 2.3.1 液压伺服螺旋机构数学模型 |
| 2.3.2 模型线性化 |
| 2.3.3 液压伺服螺旋机构的频率特性 |
| 2.3.4 阶跃响应 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 旋转电磁铁的研究 |
| 3.1 旋转电磁铁的结构原理 |
| 3.2 磁路分析原理 |
| 3.2.1 磁路分析方法 |
| 3.2.2 磁阻与磁动势的计算 |
| 3.3 旋转电磁铁的磁路建模与静态特性分析 |
| 3.3.1 旋转电磁铁的磁路等效与建模 |
| 3.3.2 旋转电磁铁的静态特性分析 |
| 3.3.3 旋转电磁铁有限元仿真与静态特性 |
| 3.4 旋转电磁铁的动态特性 |
| 3.4.1 旋转电磁铁数学建模 |
| 3.4.2 旋转电磁铁的动态特性仿真 |
| 3.5 旋转电磁铁实验研究 |
| 3.5.1 电-机械转换器力矩-转角特性实验 |
| 3.5.2 电-机械转换器动态特性实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 2D电液高速开关阀设计与实验研究 |
| 4.1 2D电液高速开关阀 |
| 4.1.1 2D电液高速开关阀的工作原理 |
| 4.1.2 2D电液高速开关阀的整体结构 |
| 4.1.3 拨杆拨叉传动机构 |
| 4.2 2D电液高速开关阀的应用 |
| 4.2.1 低速液压弹射系统 |
| 4.2.2 低重量低速液压弹射系统 |
| 4.3 2D电液高速开关阀的数学模型与仿真分析 |
| 4.3.1 2D电液高速开关阀的数学模型 |
| 4.3.2 2D电液高速开关阀的仿真 |
| 4.4 2D电液高速开关阀的实验研究 |
| 4.4.1 动态特性实验原理与方法 |
| 4.4.2 动态特性实验 |
| 4.4.3 振动、高低温可靠性、疲劳和压力冲击实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大流量高速开关阀原理及挤压油膜缓冲技术研究 |
| 5.1 大流量高速开关阀原理和设计方案 |
| 5.1.1 大流量高速开关阀性能要求 |
| 5.1.2 阀芯结构分析 |
| 5.1.3 大流量高速开关阀的总体方案 |
| 5.1.4 大流量锥阀结构设计 |
| 5.1.5 阀芯位移与挤压油膜厚度关系 |
| 5.2 挤压油膜缓冲理论 |
| 5.2.1 圆形挤压油膜缓冲器的工作原理 |
| 5.2.2 圆形挤压油膜缓冲器的数学模型 |
| 5.2.3 圆形挤压油膜缓冲器阻尼特性仿真分析 |
| 5.2.4 圆形挤压油膜缓冲器有限元仿真分析 |
| 5.3 大流量高速开关阀环形挤压油膜缓冲器 |
| 5.3.1 环形挤压油膜缓冲器数学模型 |
| 5.3.2 环形挤压油膜缓冲器仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 大流量高速开关阀数学模型与仿真 |
| 6.1 大流量锥阀的数学模型 |
| 6.2 数学模型的分析简化 |
| 6.2.1 线性化分析 |
| 6.2.2 系统模型的简化 |
| 6.2.3 大流量高速开关阀固有特性分析 |
| 6.3 大流量高速开关阀的数学模型与仿真 |
| 6.3.1 大流量高速开关阀的数学模型 |
| 6.3.2 大流量高速开关阀动态特性的数值仿真 |
| 6.4 大流量高速开关阀的非线性仿真分析 |
| 6.4.1 非线性仿真模型 |
| 6.4.2 非线性仿真结果 |
| 6.5 环形挤压油膜缓冲器与阀芯位移与速度关系 |
| 6.6 挤压油膜缓冲器初始厚度对锥阀阀芯动态特性影响分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 实验研究 |
| 7.1 2D电液高速开关阀的实验研究 |
| 7.1.1 实验原理 |
| 7.1.2 2D电液高速开关阀性能测试系统 |
| 7.1.3 2D电液高速开关阀特性实验 |
| 7.2 大流量高速开关阀实验研究 |
| 7.2.1 实验系统建立 |
| 7.2.2 测试系统主要实验装置 |
| 7.2.3 大流量高速开关阀的动态特性实验 |
| 7.2.4 大流量高速开关阀泄漏特性 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文总结 |
| 8.2 论文主要创新点 |
| 8.3 后续展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（9）新型2D阀用电—机械转换器及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究目的及意义 |
| 1.2 电液控制元件的国内外研究进展 |
| 1.2.1 电液伺服阀 |
| 1.2.2 电液比例阀 |
| 1.2.3 电液数字阀 |
| 1.2.4 2D阀 |
| 1.3 阀用电-机械转换器的国内外研究进展 |
| 1.3.1 电磁式电-机械转换器 |
| 1.3.2 功能材料式电-机械转换器 |
| 1.3.3 阀用电-机械转换器的发展趋势 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 新型电-机械转换器的结构方案及工作原理 |
| 2.1 商用步进电机的优缺点 |
| 2.2 低惯量旋转电磁铁 |
| 2.2.1 结构方案 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 耐高压旋转电磁铁 |
| 2.3.1 结构方案 |
| 2.3.2 工作原理 |
| 2.4 轴向分相式电-机械转换器的新结构 |
| 2.4.1 单相旋转电磁铁 |
| 2.4.2 双相直动电磁铁 |
| 2.4.3 单相直动电磁铁 |
| 2.5 电-机械转换器的若干关键技术 |
| 2.5.1 软磁材料 |
| 2.5.2 永磁材料 |
| 2.5.3 电涡流 |
| 2.5.4 湿式耐高压结构 |
| 2.5.5 励磁线圈 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 低惯量旋转电磁铁的静动态特性 |
| 3.1 静态矩角特性 |
| 3.2 有限元模拟 |
| 3.2.1 电磁场有限元理论 |
| 3.2.2 齿层结构参数评估 |
| 3.2.3 电磁铁的有限元模拟 |
| 3.3 动态特性 |
| 3.3.1 动态特性方程 |
| 3.3.2 动态特性仿真 |
| 3.4 控制方法及软硬件实现 |
| 3.4.1 闭环反馈的连续跟踪控制方法 |
| 3.4.2 控制器的软硬件实现 |
| 3.5 实验研究 |
| 3.5.1 静态矩角特性实验 |
| 3.5.2 动态特性实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 耐高压旋转电磁铁的静动态特性 |
| 4.1 静态矩角特性 |
| 4.2 有限元模拟 |
| 4.3 动态特性 |
| 4.3.1 动态特性方程 |
| 4.3.2 动态特性仿真 |
| 4.4 实验研究 |
| 4.4.1 静态矩角特性实验 |
| 4.4.2 动态特性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 耐高压旋转电磁铁的应用研究 |
| 5.1 液压伺服螺旋机构 |
| 5.1.1 先导级结构方案 |
| 5.1.2 数学模型 |
| 5.1.3 动态特性仿真 |
| 5.2 非直驱式2D阀 |
| 5.2.1 结构方案 |
| 5.2.2 实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（10）新型电液伺服阀直线力马达的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和实际意义 |
| 1.2 电液伺服阀及其动圈式力马达的国内外现状 |
| 1.2.1 电液伺服阀国内外现状 |
| 1.2.2 电-机械转换器国内外技术现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 电液伺服阀 |
| 2.1 内反馈两级电液伺服阀的工作原理 |
| 2.2 电液伺服阀的静态性能 |
| 2.2.1 负载流量特性 |
| 2.2.2 空载流量特性 |
| 2.2.3 压力特性 |
| 2.2.4 内泄漏特性 |
| 2.3 电液伺服阀的动态性能 |
| 2.4 力马达的结构及工作原理 |
| 2.5 动圈式力马达的电磁力 |
| 2.6 动圈式力马达控制线圈的电压方程 |
| 2.7 动圈式力马达控制线圈的运动方程 |
| 2.8 动圈式力马达的动态特性 |
| 2.9 两级滑阀式伺服阀的方框图 |
| 2.10 动圈式两级滑阀式伺服阀的传递函数 |
| 2.11 本章小结 |
| 第3章 动圈式力马达永久磁铁充磁技术优化 |
| 3.1 磁性材料 |
| 3.1.1 磁性材料的分类 |
| 3.1.2 磁性材料的主要性能参数 |
| 3.2 磁性材永磁材料充磁原理 |
| 3.3 梯度场施加于磁偶极子上的力 |
| 3.4 单向磁化和沿外磁力线磁化 |
| 3.5 提高动圈式力马达输出力的方法 |
| 3.6 直线型永磁体的阵列结构及其特点 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 新型动圈式直线力马达特性分析 |
| 4.1 现有动圈式直线力马达漏磁分析 |
| 4.2 新型动圈式直线力马达结构 |
| 4.3 实例分析 |
| 4.3.1 MagNet 简介 |
| 4.3.2 静态特性分析 |
| 4.3.3 动态特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 1 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
四、基于新型功能材料的高频响电液伺服阀（论文参考文献）
- [1]新型磁悬浮斜翼节的静动态特性研究[D]. 王登. 浙江工业大学, 2020(02)
- [2]2D伺服阀及其增益自调节单神经元PID控制方法的研究[D]. 孙冲冲. 浙江工业大学, 2019(02)
- [3]基于TMS320F28335的2D数字伺服阀控制器的研究[D]. 郭克. 浙江工业大学, 2017(04)
- [4]先导式电液比例方向阀换向滞后分析及其补偿方法研究[D]. 苏琦. 浙江大学, 2016(06)
- [5]大功率动圈式电—机械转换器的设计与试验研究[D]. 刘帅. 太原理工大学, 2016(08)
- [6]二维（2D）电液伺服阀用湿式力矩马达的研究[D]. 刘奎. 浙江工业大学, 2016(04)
- [7]滚切式宽厚板双边剪液压伺服系统的研究[D]. 王君. 太原科技大学, 2016(01)
- [8]大流量高速开关阀关键技术研究[D]. 江海兵. 浙江工业大学, 2014(07)
- [9]新型2D阀用电—机械转换器及其应用研究[D]. 孟彬. 浙江工业大学, 2013(03)
- [10]新型电液伺服阀直线力马达的研究[D]. 刘欣玉. 兰州理工大学, 2012(10)