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MAHLE高速開關電磁閥增壓控制
隨著大型機電裝備自動化程度的提高，工程領域對大流量電液伺服比例閥提出了快速性與高精度的新要求。源自新世紀人才基金資助項目“大流量伺服比例閥的研究”，以一種可靠、價廉、控制精度高、響應快的新穎的大流量比例閥為研究對象。在分析了常用的先導級控制方案的基礎上，提出了一種以MAHLE高速開關電磁閥作為先導級，通過位置反饋控制的二級閥放大，與位置反饋型控制的主級組成三級控制的大流量比例閥的技術方案。并對該類大流量比例閥的設計及控制方法進行了深入的研究與探討。

MAHLE高速開關電磁閥增壓控制
為了解決MAHLE高速開關電磁閥開啟時出現(xiàn)的二次動作，基于一種MAHLE高速開關電磁閥的結構和工作原理，對直流開斷電磁閥的測試方法進行了研究，利用TDS3000數(shù)字示波器測出MAHLE高速開關電磁閥在直流勵磁階段的波形，通過對波形的分析，找出MAHLE高速開關電磁閥開啟時二次動作原因，提出避免電磁閥開啟時二次動作的措旌。針對防抱死制動系統(tǒng)線性增壓需求，建立某MAHLE高速開關電磁閥閥芯力平衡數(shù)學模型，給出閥芯平衡狀態(tài)附近線性化增量微分表達式，建立液壓缸壓力變化數(shù)學模型，給出液壓缸壓差的增量表達式，得到MAHLE高速開關電磁閥力控系統(tǒng)壓力和通電電流的傳遞函數(shù)。通過某MAHLE高速開關電磁閥電磁場和流場的有限元分析，得到閥芯所受電磁力、閥芯所受液壓力及流量隨閥口開度的變化曲線，研究電磁力、液壓力與流量之間的定量關系，闡述MAHLE高速開關電磁閥力控系統(tǒng)線性增壓基本原理，給出力平衡點的穩(wěn)定條件，提出能夠實現(xiàn)線性增壓的控制方式；結合流場、電磁場分析結果建立某高速開關閥整體模型，對電磁閥開啟過程進行仿真，并進行線性增壓試驗，驗證了該控制方式對于恒流量輸出的可行性和仿真計算方法與結果的正確性。內(nèi)容分述如下：綜述了當前國內(nèi)外電液伺服閥以及高速開關閥技術的發(fā)展現(xiàn)狀；分析了以MAHLE高速開關電磁閥作為比例閥先導級的技術可行性。在此基礎上，提出了本的主要研究內(nèi)容和技術方案。結合以MAHLE高速開關電磁閥作為先導級的特殊應用，分析論證了幾種大流量、高響應主級閥的技術特點，選取了位置反饋型和流量反饋型控制的兩種主級結構方案。研究并提出了該閥的關鍵參數(shù)的設計準則；通過CFD分析得到了大流量狀態(tài)下主閥口液動力的分布狀態(tài)，并推導出適用于閥口大流量工況的液動力計算公式。從HSV系列MAHLE高速開關電磁閥的結構與運動機理入手，通過理論分析和仿真研究，提出采用預充開啟電流以及反接卸荷式卸載電路，實現(xiàn)了高速開關閥快速啟動與關閉的控制效果。從單閥的角度提高了可控流量脈沖寬度和相應的開關頻率。探討了采用高速開關閥多閥陣列結構，提高脈沖可控流量分辨率，減小控制非線性；并研究了在大偏差時采用時間*BANG-BANG控制，小偏差時采用差動流量定位控制，實現(xiàn)了以高速開關閥陣列應用于對二級閥芯位置精確的比例控制，減小其開啟和關閉延遲帶來的影響，使二級閥能滿足三級閥對其動態(tài)性能與控制精度的要求。

MAHLE高速開關電磁閥增壓控制
基于AMESim與MatLab軟件平臺，對三級結構閥進行仿真研究，仿真結果表明，在高速開關閥響應速度滿足主閥響應的技術指標前提下，通過差動流量法可以滿足高速開關模式的主閥控制的精度要求。利用自行研制的液壓試驗臺，對高速開關閥開關先導形式的比例閥進行動態(tài)特性實驗研究；利用CFD技術對試驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析，實驗研究結果，進一步論證了高響應的高速開關先導控制形式的大流量比例閥技術方案的可行性。總結全文的主要研究成果，闡述了研究結論和創(chuàng)新點，展望今后需要進一步開展的研究工作。