微型數字伺服閥電-機械轉換器的研究.pdf

1、本論文的主要工作是將正交正弦波細分驅動和連續(xù)跟蹤控制算法相結合，著眼于提高系統(tǒng)的頻響特性，設計適合微小數字伺服閥的步進電機驅動器的研究。
　　 微小流體控制系統(tǒng)由于其輸出功率體積比大、重量輕、頻率響應和精度高等特點，應用場合越來越多。電液伺服控制系統(tǒng)的性能好壞，一方面取決于伺服閥結構的本身，更重要的是取決于它的電-機械轉換器性能的好壞。本文根據目前電-機械轉換器的種類和特點，首次把步進電機正弦波細分驅動和連續(xù)跟蹤控制算法相結合，

2、設計了步進電機驅動器，運用到微型電液伺服控制系統(tǒng)中。實驗證明，該方法有效的提高了系統(tǒng)的頻響能力。本論文的主要工作如下：
　　 第一章綜合國內外的有關文獻，本章首先介紹了閥用電-機械轉換元件，包括傳統(tǒng)式和新型的電-機械轉換元件。接著介紹了目前微小數字閥的控制方法。在此基礎之上，提出了課題的選題意義及創(chuàng)新點與主要研究內容，并簡要介紹了產品的應用前景。主要研究內容為：閥的結構設計、正弦波驅動與連續(xù)跟蹤控制算法、步進電機驅動器的設計與實

3、現(xiàn)、實驗結果分析。
　　 第二章為測試驅動器的性能，設計了直動式數字電液微小伺服閥。在簡化為理想零開口滑閥的前提下，計算了閥的各項系數。分析了閥芯的位置、移動速度和角度的關系，并對該關系的非線性進行了分析。另外，計算了運動部件的轉動慣量和液動力。計算表明，由閥和電機組成的系統(tǒng)中，轉動慣量95.2％集中在電機的轉子上；而由液動力產生的折算到電機軸上的力矩只占電機輸出力矩的0.32％。這說明，所設計的電-機械轉換接口系統(tǒng)是否工作在帶

4、載荷狀態(tài)，對系統(tǒng)的頻響特性的影響可以忽略。這為后面實驗里直接用閥心的運行狀態(tài)，而不是閥的流量輸出，作為評價系統(tǒng)頻響特性的好壞提供了理論依據。
　　 第三章介紹了步進電機的特點、分類、工作原理及其控制方法。著重介紹了步進電機的正弦波細分驅動和連續(xù)跟蹤控制算法，建立了連續(xù)跟蹤算法下步進電機的模型。仿真結果表明，連續(xù)跟蹤算法有效的提高了閥芯的頻響能力。
　　 第四章主要介紹了基于正弦波細分驅動和連續(xù)跟蹤控制算法的步進電機驅動器