壓電驅(qū)動精密流量閥的控制研究.pdf

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：405905911006南昌大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文壓電驅(qū)動精密流量閥的控制研究壓電驅(qū)動精密流量閥的控制研究ResearchontheControlofPreciseFlowValveDrivenbyPiezoelectric陳婷培養(yǎng)單位（院、系）：機(jī)電工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱：張蕊華副教授申請學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：機(jī)械制造及其自動化論文答辯日期：2014年5月31日答辯委員會主席：評閱人：201

2、4年月日摘要摘要航空航天、深海探測及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，越來越需要采用液壓閥實(shí)現(xiàn)對微流體的控制。傳統(tǒng)的電磁力矩馬達(dá)驅(qū)動式的控制閥體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度低，難以滿足精密控制的需要；減小氣蝕破壞是研究控制閥的重點(diǎn)之一，常用的措施是選用新型工程材料或采用新型結(jié)構(gòu)，然而，這些措施不僅增加了制造成本，還降低了閥的工藝性能，使閥的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。本文基于壓電陶瓷驅(qū)動器和金屬橡膠材料提出了一種新型結(jié)構(gòu)的壓電驅(qū)動精密流量閥。利用壓電陶瓷驅(qū)動器的高位移分

3、辨率特性實(shí)現(xiàn)對流量閥的精密控制，利用金屬橡膠的節(jié)流減壓特性可以有效減小節(jié)流閥口前后的壓差，從而可以減小氣蝕破壞，延長閥的使用壽命。本文在深入了解壓電驅(qū)動精密流量閥的結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，建立了系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，得到了壓電流量閥的流量與驅(qū)動電壓之間的傳遞函數(shù)表達(dá)式。結(jié)合MATLABSimulink模塊和模糊邏輯控制箱，完成了模糊PID控制器的設(shè)計(jì)，搭建了PID與模糊PID的控制仿真系統(tǒng)模型，并對兩種控制方式下的階躍響應(yīng)曲線進(jìn)行了比較