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?qū)Υ罅髁侩娨核欧壤y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(shù)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(jié)構(gòu)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?qū)崿F(xiàn)線性增壓的控制方式；結(jié)合流場、電磁場分析結(jié)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(jié)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(shù)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(shù)可行性。在此基礎上，提出了本的主要研究內(nèi)容和技術(shù)方案。結(jié)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(shù)特點，選取了位置反饋型和流量反饋型控制的兩種主級結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)閥進行仿真研究，仿真結(jié)果表明，在高速開關閥響應速度滿足主閥響應的技術(shù)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(shù)對試驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析，實驗研究結(jié)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(shù)方案的可行性?？偨Y(jié)全文的主要研究成果，闡述了研究結(jié)論和創(chuàng)新點，展望今后需要進一步開展的研究工作。