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—伺服阀及力控制系统的键图建模
张大鹏,王经甫,李洪人
哈尔滨工业大学机电学院,哈尔滨
摘要:本文介绍了伺服阀的结构和工作原理,在着重分析了伺服阀各部分的流量方程和力矩平衡方程基础上,运用
键图对伺服阀进行建模。采用. 伺服阀控制的电液力控制系统具有很多优点,建立其系统键图模型,并通过仿真分析和
试验对比,验证了. 伺服阀及电液力控制系统的键图模型是正确的。
关键词:—伺服阀:键图:电液力控制系统
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:——
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电液伺服阀是用电流电压信号控制进入液压执所以建立了采用—伺服阀控制的电液力控制系统的
行元件的压力油,根据伺服阀的流量一压力特性,可分键图模型,并且将系统仿真与试验对比分析。
为流量伺服阀和压力伺服阀。由于常规伺服阀的输出—伺服阀的结构和工作原理
流量与负载压力之间存在一定关系,所以未经补偿的伺—伺服阀的结构图和原理图分别如图、图所
服阀都不是理想的流量伺服阀或理想的压力伺服阀”。示。图中力矩马达为永磁式力矩马达,由导磁体、永
本文所介绍的—伺服阀是介于流量伺服阀和压力伺久磁铁、控制线圈及衔铁组成,力矩一位移转换器为弹
服阀之间,它是在力反馈流量伺服阀的基础上引入了簧管,前置级液压放大器由双喷嘴挡板阀和两个固定
负载压力负反馈回路构成的。电液伺服阀具有高阶的节流孔组成。输出级液压功率放大器为四通滑阀,反馈
非线性动态特性,一般传递函数建模采用线性化近似杆、挡板、弹簧管及衔铁等构成了衔铁挡板组件,滑阀
求解,忽略一些非线性因素:而键图建模不仅能表明系通过反馈杆与衔铁挡板组件相连,负载压力反馈作用
统的功率流向、各元件的信号流向和控制信号的因果于滑阀阀芯的两端面。
关系,而且还能把许多非线性因素,如阀口流量非线控■鼓一
导体
性、阀口死区、饱和和液容的时变特性等考虑进去,相木久鼓
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比传递函数或状态方程,这是键图建模的优点【。.羹.
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电液力控制系统属于电液伺服系统的一种,在工★■
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程上应用于疲劳试验加载系统、飞机防滑刹车系统、张■■
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力控制系统及负载模拟装置等。在电液力控制系统中蠢
采用—伺服阀控制比普通流量伺服阀控制更有效,
收稿日期:——
作者简介:张大鹏.,男,硕士研究生,主要研究方向为电液力控制
图伺服阀结构图
系统。
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。因为喷嘴腔的液动力、
流量都与挡板偏离中位时的位移有关,而喷嘴腔的压
力也与挡板的位移呈线性关系,所以对挡板的速度进
、、和
的方程中。是供油压力,是回油压力。
图—伺服阀原理图
当控制线圈中无输入电流信号时,力矩马达无力
,喷嘴挡板
,伺
服阀无输出。当控制线圈中有输入电流信号时,假设衔
铁受一个顺时针方向的磁力矩,使衔铁顺时针偏转,同
时带动挡板向左偏移,造成喷嘴挡板的左间隙减小,右