数木 应用研究 高速开关阀的设计及数字仿真 胡学青曹吉花王洪艳 (宿州学院机械与电子工程学院安徽宿州234000) 摘要:高开关阀是20世纪80年代发展起来的一种具有响应速度快、结构简单、抗污染能力强、与电子电路配合好等特点的电液控制转换 元件只要控制脉冲频卓或脉冲宽度,就能对流量进行连续的控制,高开美是一种非常有前途的数字间,发展这种数字元件将是工业现代 化的必然选择为了进一步提高高速开关阀的响应频率,降低其响应时间,改善其性能。首先从高速开关的理论出发,研究和分析其结构、工 作原理和磁场分布等,根据其电磁特性和机械特性,建立数学模型,然后将数学模型线性化,转化为传递函数方框图;结合MATLAB /Simulink 仿真工具先把数学模型转化为仿真模型,代入参数后,进行数字仿真,生成动静态仿真曲线图。 关键词:高速开关阀脉宽调制信号数学模型数字仿真 文章编号:1007-9416(2011)07-0055-01 类号:TK428文献标识码:A文章编号:1007-9416(2011)07- 1、数学仿真 可控范围比上述小。 数学仿真就是用数学语言去表达一个物体,并编制程序在计算 由式4-3可得:占空比越大,通过高速开关阀进入液压执行元 机上对实际物体进行研究的过程这种数学表达就是数学模型数 件的平均流量越大,液压PWM控制模式正是通过改变占空比从而 学仿真把研究对象的结构特征或者输人输出关系抽象为一种数学 控制高速开关阀的启闭再进一步控制由高速开关阀组成的整个液 描述微分方程状态方程等)来研究,具有很大的灵活性它可以方 压系统这种调制信号一般由微机(包括单片机)产生,根据不同类 便地改变物体结构参数;而且速度快,可以在很短的时间内完成实 型液压系统的工作要求设计相应的电路把控制程序输人给计算 际物体很长时间的动态演变过程精确度高,可以根据需要改变仿 机,就能实现计算机对液压系统的控制。 真的精度重复性好,可以很容易地再现仿真过程。 总之,数字仿真是研究和分析高速开关阀的关健其具体实现 主要是通过利用Matlab // simulink软件来完成的本章中建立仿 2、模型的建立 真模型后,分别对高速开关阀的一些参数进行了仿真分析,例如:信 我们利用simulink 子系统技术来建立计算机仿真模型: 号发生器的频率、线圈匝数、衔铁质量及衔铁空行程等,得到这些参 首先构建高速开关阀整体模型,由单位阶跃信号作为输入信 数的变化对高速开关阀的影响,为后续的试验打下基础。 号经过高速开关阀仿真模型模块输出的信号由示波器显示 参考文献 然后根据高速开关阀的简化方框图编辑高速开关阀仿真模型 模块 1]章宏甲,黄谊液压传动[M]北京:机械工业出版社2000. 2.1仿真模块参数设置 [2]吴根茂新编实用电液比例技术[M]杭州:浙江大学出版社, 高速开关阀仿真模型建立之后,首先需要...
高速开关阀的设计及数字仿真.pdf
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