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离散驱动磁致伸缩执行器用伺服放大器理论与实验研究

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机械科学与技术 2024年

作者：王彦文朱玉川陈龙南京航空航天大学机电学院

磁致伸缩执行器凭借其高动态响应目前已应用在许多领域，控制电压-电流转换是影响磁致伸缩执行器动态特性的重要环节。基于运放和功率转换电路研制了八通道伺服放大器，针对现有伺服放大器大电流和高频不能同时输出，采用MOSFET并联方... 详细信息

磁致伸缩执行器凭借其高动态响应目前已应用在许多领域，控制电压-电流转换是影响磁致伸缩执行器动态特性的重要环节。基于运放和功率转换电路研制了八通道伺服放大器，针对现有伺服放大器大电流和高频不能同时输出，采用MOSFET并联方式提高了驱动能力。对伺服放大器的数学模型和实验进行了研究，结果表明：伺服放大器的非线性度为0.06%，8A输出电流下阶跃响应上升时间约为0.18ms，在8A、1000Hz下输出基本无相位滞后。与美国AE Techron LVC7224功率放大器相比，八通道伺服放大器驱动方式可显著提高线圈电流的动态响应，且体积大大减小。

关键词：磁致伸缩执行器离散驱动伺服放大器运算放大器

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数字压电叠堆执行器：原理、建模与控制

中国机械工程 2024年

作者：凌杰张允执陈龙朱玉川南京航空航天大学机电学院

压电陶瓷为代表的智能材料具有极高的电-机转换性能，广泛用于航空航天装备、医学精密仪器等高性能驱动领域。但其固有的迟滞非线性是限制压电执行器应用的关键技术瓶颈。针对高精度驱动需求，本文从新型离散构型和数字驱动原理出发，... 详细信息

压电陶瓷为代表的智能材料具有极高的电-机转换性能，广泛用于航空航天装备、医学精密仪器等高性能驱动领域。但其固有的迟滞非线性是限制压电执行器应用的关键技术瓶颈。针对高精度驱动需求，本文从新型离散构型和数字驱动原理出发，首先探究不同数字编码方式下的数字压电叠堆执行器动、静态输出特性；其次，探究数字驱动下迟滞减小的内在机理，结合非线性动力学数学建模描述执行器的迟滞、蠕变和动力学等特性；最后，提出数字开/关时间控制消除剩余迟滞，进一步提高定位精度。实验结果表明，相比传统压电叠堆，数字压电叠堆迟滞减小66%以上，提出的建模方法在10 Hz以内均方根误差小于0.3889 μm，提出的数字开/关时间控制方法能够在10 Hz以内有效消除执行器剩余迟滞特性的影响。

关键词：智能材料驱动技术迟滞数字控制

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射流管伺服阀前置级数学建模与流场仿真

机械科学与技术 2024年

作者：赵小龙姜本九朱玉川中国航发西安动力控制科技有限公司技术中心南京航空航天大学机电学院

目前射流管伺服阀前置级理论模型常用流型系数修正射流紊动带来的影响，没有揭示射流紊动的具体影响机理，反射油液的影响也常被忽略。为准确描述前置级的压力特性与流量特性，基于动量定理，建立了前置级数学模型，模型中揭示了射流紊... 详细信息

目前射流管伺服阀前置级理论模型常用流型系数修正射流紊动带来的影响，没有揭示射流紊动的具体影响机理，反射油液的影响也常被忽略。为准确描述前置级的压力特性与流量特性，基于动量定理，建立了前置级数学模型，模型中揭示了射流紊动对接收孔压力恢复过程的具体影响机理，同时考虑压力恢复过程中反射油液的影响，得到其压力特性与流量特性，并通过Fluent流场仿真，与数学模型形成相互验证。研究结果表明，数学模型结果与Fluent仿真结果具有很好的一致性，该型射流管伺服阀前置级压力增益为11.547MPa/mm，流量增益为3.270(L·min-1)/ mm。

关键词：射流管伺服阀前置级数学建模 Fluent流场仿真

阀芯参数影响下非对称喷嘴挡板压力伺服阀静态特性分析

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机械科学与技术 2024年

作者：葛声宏吴河灯周振锋孙牧朱玉川南京航空航天大学机电学院中航工业南京伺服控制系统有限公司

为研究阀芯结构参数对非对称喷嘴挡板压力伺服阀静态特性的影响，通过AMESim软件建立非对称压力阀的仿真模型，采用控制变量法，研究参数变化对静态特性影响规律，并对比分析了对称结构与非对称结构压力伺服阀的压力特性。结果表明，重... 详细信息

为研究阀芯结构参数对非对称喷嘴挡板压力伺服阀静态特性的影响，通过AMESim软件建立非对称压力阀的仿真模型，采用控制变量法，研究参数变化对静态特性影响规律，并对比分析了对称结构与非对称结构压力伺服阀的压力特性。结果表明，重叠量主要影响着死区电流，而阀芯面积比对各静态特性具有显著影响，阀芯直径变化对静态特性基本无影响，径向间隙的存在减小了滞环以及死区电流，对称结构下压力伺服阀具有更大的死区电流以及压力增益。本文建立的AMESim模型及其参数对比分析能够为压力伺服阀的结构设计及优化提供参考。

关键词：压力伺服阀静态特性 AMESim

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关于《朱玉川与刘铁云》一文的订疑

福建师范大学学报（哲学社会科学版） 1990年第4期 103-106页

作者：方宝川

日本清末小说研究会樽本照雄先生主编的《清末小说研究》1988年12期发表的张纯同志《朱玉川与刘铁云》一文(以下简称《朱》文),所述有关清代太谷学派的情况,颇多疑误。因为刘鹗(字铁云)是一位太谷学派的门人,一生的思想行事受太谷学派... 详细信息

日本清末小说研究会樽本照雄先生主编的《清末小说研究》1988年12期发表的张纯同志《朱玉川与刘铁云》一文(以下简称《朱》文),所述有关清代太谷学派的情况,颇多疑误。因为刘鹗(字铁云)是一位太谷学派的门人,一生的思想行事受太谷学派的影响非常深刻,其所著《老残游记》

关键词：太谷学派三教老残游记儒家小说研究北宗道光清末宗教归群

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滑阀副径向卡紧力分布模型与参数灵敏度分析

航空动力学报 2024年第1期39卷 177-186页

作者：陈志闯葛声宏张卓磊朱玉川南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室南京210016 南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室南京210061 中航工业南京伺服控制系统有限公司南京210032

为寻求提高批量电液伺服阀分辨率一致性的制造工艺方法,针对滑阀副径向尺寸公差范围内参数摄动作用下卡紧力大小的不确定性,建立了径向卡紧力数学模型,获得了径向尺寸参数摄动下的滑阀副径向卡紧力分布特性。建立了工艺参数与径向卡紧... 详细信息

为寻求提高批量电液伺服阀分辨率一致性的制造工艺方法,针对滑阀副径向尺寸公差范围内参数摄动作用下卡紧力大小的不确定性,建立了径向卡紧力数学模型,获得了径向尺寸参数摄动下的滑阀副径向卡紧力分布特性。建立了工艺参数与径向卡紧力分布特征参数之间映射关系的响应面代理模型,并据此开展了滑阀副径向卡紧力分布特征参数对工艺参数的全局灵敏度分析。结果表明:径向卡紧力服从Weibull分布,改变阀芯圆柱度相比改变径向间隙对滑阀副径向卡紧力影响较小。相比减小径向间隙变动范围,降低径向间隙下限值对提高径向卡紧力一致性更加有效。而相比降低径向间隙下限值,减小径向间隙变动范围对从整体上减小径向卡紧力更为显著。

关键词：滑阀副径向卡紧力分布模型工艺参数灵敏度分析

多喷嘴挡板单级电液伺服阀数学模型及特性分析

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液压与气动 2024年第7期48卷 162-170页

作者：王彦文葛声宏陈志闯吴河灯杨瀚浩朱玉川南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 中航工业南京伺服控制系统有限公司江苏南京210032

多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置的重要部件之一,起到精确控制燃油流量的作用。针对其力矩马达初始气隙非对称、单侧四喷嘴等独特的结构形式,分析了工作机理,建立了整阀的数学模型,并通过MATLAB/Simulink对数学模型进行了... 详细信息

多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置的重要部件之一,起到精确控制燃油流量的作用。针对其力矩马达初始气隙非对称、单侧四喷嘴等独特的结构形式,分析了工作机理,建立了整阀的数学模型,并通过MATLAB/Simulink对数学模型进行了仿真研究,得到了各组件以及整阀的输出特性。其中,力矩马达气隙初始值非对称产生的电磁力矩可以平衡一部分喷嘴液压力产生的力矩,考虑喷嘴腔的压力损失与不考虑时二者误差最大为11.4%。同时开展了多喷嘴阀实验研究,对比数学模型与实验得到的整阀流量特性曲线,二者基本一致,验证了所建立的数学模型的准确性,为多喷嘴挡板电液伺服阀特性分析奠定了基础。

关键词：单级伺服阀多喷嘴数学模型流量特性

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非对称喷嘴挡板压力伺服阀建模与特性研究

液压与气动 2024年第6期48卷 159-168页

作者：吴河灯葛声宏周振锋杨瀚浩陈志闯朱玉川南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 中航工业南京伺服控制系统有限公司江苏南京210032

针对一种具有非对称喷嘴挡板结构的压力伺服阀(简称非对称压力阀),建立其数学模型及MATLAB/Simulink仿真模型,分析了整阀的静动态性能,并研究了非对称结构的设计原则。结果表明:该阀为带死区的单向正增益压力伺服阀,其输出压力高、线性... 详细信息

针对一种具有非对称喷嘴挡板结构的压力伺服阀(简称非对称压力阀),建立其数学模型及MATLAB/Simulink仿真模型,分析了整阀的静动态性能,并研究了非对称结构的设计原则。结果表明:该阀为带死区的单向正增益压力伺服阀,其输出压力高、线性度好、动态响应快;喷嘴腔压力和输出压力交叉点与静态性能指标具有唯一的映射关系,可利用交叉点位置来判断伺服阀性能是否达到工作要求;阀芯端面面积非对称是前置级非对称的来源,为了保证非对称压力阀的零位稳定性和性能要求,需将前置级设为非对称形式,其固定节流孔液阻系数比大于喷嘴孔液阻系数比,而喷挡间隙的非对称有利于减小喷嘴结构参数的影响,便于伺服阀的尺寸设计和调试;最后通过实验验证了数学模型的准确性。建立的数学模型及仿真模型可为压力伺服阀的结构设计及优化提供依据。

关键词：压力伺服阀非对称液压阀 MATLAB/Simulink 静态特性动态特性

射流管伺服阀龙门式力矩马达AMESim仿真与实验研究

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液压气动与密封 2024年第5期44卷 14-19页

作者：赵小龙姜本九石笑雨张滨朱玉川西安航空动力控制科技有限公司技术中心陕西西安710077 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

射流管电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心控制元件,广泛应用于航空航天、舰船等国防军事领域。力矩马达作为射流管电液伺服阀的核心元件,其工作性能直接影响到伺服阀的整体性能。聚焦研究龙门式力矩马达的工作性能,搭建了力矩马达AME... 详细信息

射流管电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心控制元件,广泛应用于航空航天、舰船等国防军事领域。力矩马达作为射流管电液伺服阀的核心元件,其工作性能直接影响到伺服阀的整体性能。聚焦研究龙门式力矩马达的工作性能,搭建了力矩马达AMESim仿真模型,仿真研究了龙门式力矩马达的静动态特性,通过实验验证了仿真结果的正确性。研究结果表明,该龙门式力矩马达静态线性度为6.825%,对称度为2.449%,动态阶跃响应的上升时间为2.84 ms,幅频宽为122 Hz,相频宽为245 Hz。

关键词：龙门式力矩马达 AMESim仿真实验静动态特性