摘要：为明确某直驱式伺服阀用四余度线性力马达的磁力特性,在采用解析法建立线性力马达磁路模型的基础上,基于Maxwell对其在静磁场下的磁路分布、衔铁受力、正常/故障下的衔铁位移-力特性进行分析。正常/故障下衔铁位移-力特性的对比表明:正常工作时两种结构具有一致的静态特性,故障模式下径向布局结构各线圈故障对力马达静态特性的影响相同,而轴向布局结构对力马达静态特性的影响则与故障线圈的位置有关。此外还对其在瞬态场下的频率特性和线圈间的感生电动势进行分析,结果表明:轴向布局结构比径向布局结构的四余度线性力马达幅频特性更高。对四余度线性力马达的磁力特性进行了详细分析,为其进一步的设计改进提供了参考。

摘要：为突破响应时间与控制精度的性能瓶颈,提出一种基于直驱阀的快速响应线控制动系统,通过基于Halbach永磁阵列的电磁直线执行器直接驱动阀芯,实现制动轮缸液压力的迅速调节。建立线控制动系统电磁、机械和液压子系统模型,设计基于逻辑门限的线控制动系统液压力-直驱阀位置切换控制架构。压力环采用滑模变结构控制,使轮缸液压力迅速逼近目标液压力值;设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法的直驱阀位置环,使直驱阀芯能够迅速通过阀死区;基于李雅普诺夫函数方法证明算法的稳定性。以线控制动系统的响应时间、控制精度等性能参数作为目标函数,通过相关矩阵分析控制参数对性能的影响规律,并通过多目标粒子群算法优化控制器参数。研究结果表明:提出的切换控制方法与PID控制和滑模控制相比,目标压力10 MPa的阶跃响应时间为0.05 s,稳态误差不超过2%;ARTEMIS欧洲循环工况下的均方根误差为0.33 MPa;设计的直驱阀结构与控制方法有利于提高制动系统的响应速度和控制精度。

摘要：为提高直驱阀系统的动态特性和稳定性,设计了1种位置环加电流环的直驱阀双闭环控制系统,其中位置环采用比例积分控制加相位超前校正,电流环采用比例积分控制。在MATLAB平台上,开展了电流环仿真、位置环的参数辨识以及仿真;在由DSP和FPGA构成的验证平台上,开展了试验验证,电流环与位置环的控制效果与仿真模型均一致,获得了400 Hz以上的电流控制带宽和25 Hz以上的位置控制带宽。研究结果表明:此控制器设计及校正方法可有效提高直驱阀系统的动态特性和稳定性。