新型先导脉宽调制的电液比例节流与调速复合控制方法及系统集成

摘要

数字液压技术较模拟液压技术具有更多优势,是液压领域未来发展方向之一.就当前发展趋势而言,高速开关阀发展前景比其他类型数字阀更加明朗.但由于高速开关阀存在高频响与高压、大流量之间的矛盾,限制了其进一步发展和应用.虽然研究人员不断尝试新方法与新技术来解决此问题,但受高速开关阀阀芯运动部件及电磁铁行程等因素影响,导致直动式高速开关阀目前很难突破该瓶颈限制.本项目从两级数字阀的角度解决此问题,进一步拓宽数字液压技术的应用领域.提出具有数字液压晶体管功能的新型比例流量控制方法，以高速开关阀为先导阀，主阀采用Valvistor液压晶体管结构，通过调整先导阀PWM信号占空比，对主阀输出流量进行比例控制;在此基础上，通过在先导油路设置定值流量器，即可减小主阀口两端压差对输出流量的影响;运用流场动力学计算、液压元件仿真和试验等手段分别对高速开关阀、Valvistor主阀和数字比例流量阀开展研究，揭示高速开关阀输出流量脉动对Valvisotr主阀输出流量脉动影响机制，研究结果表明，数字比例流量阀具有较好的性能。采用若干个数字比例流量阀对负载口独立控制系统的压力和速度进行控制，研究结果表明，该系统具有良好的动态特性和抗干扰特性。