| 【中文题名】 | 新型电液比例阀的设计及其控制方法的研究 |
| 【英文题名】 | The Design of New Type Electro-hydraulic Proportional Valve and Research of It's Control Method |
| 【学科专业】 | 机械制造及其自动化 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 电液比例压力阀,CFD,PID算法,脉宽调制,稳态模型,动态模型 |
| 【英关键词】 | Electro-hydraulic proportional pressure valve,CFD,PID algorithm,PWM,Steady-state model,Dynamic Model,Simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>机械零件及传动装置>液压传动>液压元件>液压控制阀 |
| 【论文摘要】 |
电液比例阀是实现电液比例控制技术的关键控制器件。由于其较好的控制精度和稳定性,电液比例阀已开始逐渐代替传统控制阀。
电液比例压力控制阀是电液比例阀中的一种,其功用是对液压系统中的油液压力进行比例控制,进而实现对执行器输出力或输出转矩的比例控制。论文在参照国内外成熟产品的基础上,运用现代设计方法和分析手段设计了一种新型比例压力阀的结构。首先,设计了十几种阀芯和阀腔的几何结构,根据计算流体力学的理论,对每一种阀的流道建立数学模型。其次,借助商业软件ANSYS/FLOTRAN和CFX求解流道中的速度、压力数值解,根据求解的数据,分析出阀内流道的几何形状对流场的影响。最后,根据所得结论优化出一种新型的阀芯和阀腔结构。
在比例压力阀的控制电路设计中,以单片机控制系统、数字PID算法和PWM (脉冲宽度调制)技术为研究对象。根据电液比例阀的控制要求,编制了系统控制程序,设计了单片机控制系统的电路和功率放大电路,使控制电路的精度和可靠性大大提高。
将阀的工作状态抽象成数学模型是研究现代液压系统的主要方法。论文运用运动学和动力学理论,建立了所设计的电液比例压力阀的稳态和动态数学模型,得到了系... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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Abstract |
3-7 |
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第1章 绪论 |
7-13 |
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1.1 选题背景和意义 |
7 |
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1.2 电液比例阀的简单介绍 |
7-8 |
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1.3 论文研究的内容 |
8-11 |
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1.4 新型电液比例压力阀的原理及液压回路的设计 |
11-12 |
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1.5 小结 |
12-13 |
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第2章 基于CFD 的阀芯阀腔设计 |
13-34 |
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2.1 引言 |
13 |
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2.2 计算流体力学概述 |
13-14 |
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2.3 不可压粘性流基本控制方程 |
14-15 |
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2.4 阀内紊流模型 |
15-17 |
|
2.5 模型方程的数值计算方法 |
17-21 |
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2.6 计算建模及分析 |
21-32 |
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2.7 电液比例压力阀的设计 |
32-33 |
|
2.8 小结 |
33-34 |
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第3章 电液比例阀控制电路的设计 |
34-45 |
|
3.1 概述 |
34-35 |
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3.2 数字PID 与PWM |
35-38 |
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3.3 PID 与PWM 控制的单片机实现 |
38-42 |
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3.4 功率放大和辅助电路 |
42-44 |
|
3.5 小结 |
44-45 |
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第4章 新型电液比例压力阀的稳态与动态数学模型 |
45-54 |
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4.1 引言 |
45 |
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4.2 新型电液比例压力阀的稳态数学模型 |
45-47 |
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4.3 新型电液比例压力阀的动态数学模型 |
47-48 |
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4.4 比例电磁铁及电液比例阀控制器的模型 |
48-49 |
|
4.5 几个重要参数的计算 |
49-51 |
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4.6 算例 |
51-53 |
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4.7 小结 |
53-54 |
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第5章 电液比例阀的仿真研究 |
54-62 |
|
5.1 引言 |
54 |
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5.2 SIMULINK 动态仿真集成环境 |
54-55 |
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5.3 电液比例压力阀的仿真研究 |
55-57 |
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5.4 仿真结果 |
57-61 |
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5.5 小结 |
61-62 |
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总结与展望 |
62-64 |
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参考文献 |
64-67 |
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致谢 |
67-68 |
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附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.92744 |
