大流量2D數(shù)字閥及其控制器的研究.pdf

1、電液伺服閥作為電液伺服系統(tǒng)的關鍵元件，很大程度上決定了整個系統(tǒng)的性能。2D數(shù)字閥作為一種電液控制元件，其核心是伺服螺旋機構，應用步進電機作為其電-機械轉換器，具有良好的靜態(tài)及動態(tài)特性，沒有滯環(huán)和死區(qū)。
　　 為了消除傳統(tǒng)步進式數(shù)字閥所存在的量化誤差與響應速度之間的矛盾，設計了一種采用DSP為內核的2D數(shù)字閥控制器，對電-機械轉換器采用位置和電流雙閉環(huán)控制，從而保證了轉子輸出角位移對輸入信號的實時跟蹤。
　　 本論文主要工

2、作和成果如下：
　　 1．建立了2D數(shù)字閥伺服螺旋機構的數(shù)學模型，并通過MATLAB進行了數(shù)值仿真。仿真結果為：在15MPa的系統(tǒng)壓力下，階躍響應時間約為6ms;在輸入幅值為25％最大閥開口的正弦信號下，幅值衰減-3dB所對應的頻寬約為110Hz。
　　 2．通過電壓平衡方程、機械方程，轉矩方程建立了三相混合式步進電機數(shù)學模型，基于模型詳細闡述了矢量控制技術。
　　 3．采用TMS320F2812芯片為內核設計了

3、2D數(shù)字閥控制器及軟件方案，其中包括DSP控制模塊、驅動模塊、位置檢測模塊及電流檢測模塊；實現(xiàn)了對電機的位置和電流雙閉環(huán)控制。
　　 4．設計了一大流量樣閥并搭建實驗平臺，分別對電-機械轉換器及2D數(shù)字閥的靜、動態(tài)特性進行實驗研究。實驗結果表明：步進電機轉子幅值衰減-3dB對應頻寬約為200H，達到了2D數(shù)字伺服閥閥用電-機械轉換器的性能要求；2D數(shù)字閥的階躍響應時間約為9ms，頻率響應實驗時閥芯位移幅值衰減-3dB對應頻寬約為