机载氧气监控器自动化测试系统

作为调节和监控飞行员呼吸供给的机载设备,氧气监控器的质量关系着飞行员的生命安全,需要通过严格和可靠的测试来评估其功能和性能。为了提高氧气监控器的测试质量,文章提出了一种基于工控机的机载氧气监控器全自动化测试系统,能精确和高效地模拟飞机负压环境、机载制氧系统、极端供电条件及其所驱动电机的可变负载,并设计了扩展电路板完成氧气监控器航空插口信号到工控机的转换,辅以高精度的流量、气压、转速和扭矩传感器来实现氧气监控器综合性能测试。试验结果表明,相比于人工测试方法,该系统使测试速率提高到3.49倍,并使氧气监控器的准确率提高到100%。     

高速开关阀控液压缸的位置控制半实物仿真研究

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Matlab/xPC Target搭建了高速开关阀控液压位置系统的半实物仿真测试平台,仿真与实验结果表明所设计系统结构的正确性,以及采用卡尔曼滤波的PID控制算法可有效提高液压缸的位置控制精度,借助半实物仿真技术可以提高高速开关阀控位置系统的设计效率.      

高速开关阀控制的电液式节气门执行器

研究了一种利用高速开关阀对节气门进行电子控制的系统方案。使用电液式执行器作为节气门控制的执行机构，利用高速开关阀对执行器进行连续的流量控制。建立了控制系统的数学模型。关于高速开关阀的开启时间所引起的精确定位问题，通过在控制器中加入非线性补偿环节的方法予以补偿。文中还对节气门位置控制中，被控对象的主要影响参数进行了讨论。数字仿真和装车道路试验，证明了该控制系统的实用性和可行性。     

基于Fluent的压电高速开关阀动态流场分析

选用常见的锥阀作为控制阀对压电高速开关阀进行研究,利用Fluent中的三维动网格技术对高速开关阀进行动态流场分析,得到了动态高速开关阀的压力云图和流线图,并分别与静态锥阀、带尾锥结构的动态高速开关锥阀的压力云图和流线图进行对比分析。结果表明,高速开关阀所产生的涡流面积以及负压区远小于同一开口度下的静态锥阀,同时在高速开关锥阀尾部加上尾锥可消除开口处的涡旋,减小负压区的面积。研究结果可为高速开关阀内部阀芯结构的优化提供参考。     

基于高速开关阀的转速控制系统建模与仿真

高速开关阀是电液控制系统的新型元件,与计算机接口方便,并有较强抗污能力.设计了一个基于高速开关阀的二次调节转速控制系统,建立了主要元件的数学模型,并得到转速控制系统的状态方程.通过采用脉冲宽度调制(PWM)技术,实现对该系统的转速控制.通过仿真,研究了占空比和阻尼系数对系统响应的影响.并通过试验对仿真结果进行了验证.研究表明:通过改变高速开关阀的PWM信号占空比,可以实现对二次元件的转速控制,且能满足系统的性能要求.     

水压大流量高速开关阀设计及试验研究

为满足大流量和快响应电液控制系统的需求,采用大功率直线电机分步直接驱动先导阀与主阀阀芯,将直线电机驱动技术与先导阀结构紧密结合,研制出一款直线电机驱动的水压高速大流量开关阀.建立了开关阀AMESim模型,并对其关键结构参数进行了仿真优化,得到了其动态特性曲线.通过Matlab/Simulink对直线电机位置环及速度环进行双环运动规划,控制阀芯的运动状态,进而实现阀口开度的精确数字控制,提高了大流量高速开关阀的控制精度.完成了开关阀原理样机的研制,开展了直线电机控制的运动轨迹试验研究.结果显示,其跟随性能良好,能够实现设定的运动规划,与仿真结果基本相符,满足高速、大流量的技术要求.      

转速监控器的设计

介绍了转速监控器的设计方法,并根据监控转速的要求,对电路进行优化设计.选用霍尔开关集成电路作转速传感器,藉助时钟控制电路、计数电路、输出电路等控制继电器的动作,达到监控转速的目的.此外,还介络了监控器的标定方法.     

基于高速开关阀的气动执行器位置伺服控制研究

本文使用一种五点开关PWM控制算法对高速开关阀控气动执行器进行位置伺服控制。分析了开关阀的启闭滞后现象,并提出了一种修正方法,该方法可有效地消除系统的静态误差。实验结果表明,用高速开关阀可以实现快速、精确的气动执行器位置伺服控制。     

高速开关阀在高频PWM控制下的比例功能

在现代汽车制动系统(如制动防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP))中,为了控制制动压力,一般采用电子控制单元(ECU)控制的二位二通的高速开关电磁阀来实现制动轮缸的压力增压、保压和减压的控制。由于传统高速开关阀只能实现开或关两种状态,为了提高系统的控制精度,对高速开关阀的开关比例功能也要求越来越高。该文在MATLAB的Simulink中建立了高速开关阀的脉冲宽度调制(PWM)控制仿真模型,研究了在2～4 kHz的调制频率下,通过改变PWM控制下的占空比,来实现高速开关阀的比例开关功能。并进一步分析了不同参数对高速开关阀PWM控制的比例开关功能的影响。通过本研究,拓宽了高速开关阀的功能应用范围,达到了精密控制制动压力的效果,对汽车ABS和ESP中的高速开关阀的控制提供了参考,从而使得制动压力的增加过程能够更加平稳有度。     

基于multiSIM环境下的混杂系统仿真

混杂系统的仿真通常是在MATLAB环境下进行的，如果要用电路来实现混杂系统的监控器，还需要做数学模型到电路模型的映射并对电路模型再进行仿真．笔者提出了基于multiSIM环境下的混杂系统仿真方法，可直接得到系统监控器的电路模型．用模拟电路来模拟混杂系统的连续时间子系统，其离散事件子系统用Petri网建模，并对模型用VHDL编程，经编译、仿真后封装成器件，将两部分电路相互连接，通过multiSIM仿真，获得混杂系统的性能．文中通过一个液位控制系统实例具体介绍了这一方法，其仿真结果证明了该方法的正确性．这对于混杂系统的研究，以及片上嵌入式系统的设计都具有重要的意义．     

频率变换法在宽频带相位测量系统中的应用

为了实现宽频信号的相位测量,需要运用信号变换理论对输入信号的频率进行转换。基于频率变换法分别提出了采用模拟乘法器和高速模拟开关作为核心芯片,对宽频带数字测相系统的频率转换单元进行设计。通过将两种设计方案在实际测量系统中的运用,证明设计方案思路正确、性能可靠。尤其是利用高速模拟开关设计的频率转换电路具有成本低、电路简单、效果好等优点。     

基于高速开关阀控制的液压制动伺服系统研制

研制了一种基于高速开关阀对混合动力车辆传动实验台制动系统实施压力控制的系统.制动器制动性能取决于对制动目标压力的响应特性.分析了高速开关阀的开关特性和制动液压缸的压力变化特性,并针对高速开关阀的开启响应滞后和液压缸压力变化的的非线线的特点,设计了PI控制器.应用dSPACE公司开发的AutoBox快速控制原型系统编制了系统的控制算法和模型,并进行了实验,实验结果表明,液压制动伺服系统能够满足制动性能的要求.     

电爆炸丝断路开关实验装置控制系统的设计

为了准确获得电感储能型脉冲功率系统中电爆炸丝断路开关的开断性能,需要研制电爆炸丝断路开关实验装置。实验装置控制系统包含主控制系统和人机界面两部分,主控制系统实现对升压整流充电电路的控制,输出火花隙开关触发信号,与人机界面的通信等功能;人机界面实现响应操作者指令,显示实验参数,与主控制系统通信等功能。对该电爆炸丝断路开关实验装置控制系统的实验测试结果表明,该控制系统能够精确控制放电电压,完成断路开关实验操作和数据采集,并具有系统安全性好的优点。     

基于UG的芯套双动高速开关阀的仿真研究

运用UG软件对芯套双动阀进行了仿真研究,建立了芯套双动高速开关阀的模拟仿真模型,对阀进行了模拟仿真,并对影响阀性能的因素进行了研究。研究结果对高速开关阀的改进设计有一定的借鉴作用。     

芯套双动高速开关阀的设计与液动力分析

高速电磁开关阀存在大流量与高速响应之间的矛盾。通过对锥阀特性的分析,设计了一种阀芯、阀套同时运动的芯套双动高速开关阀,该阀增大了高速开关阀的开口度,提高了响应速度和流量。同时对阀进行了液动力分析,得出在给定压差的条件下液动力与阀的位移基本呈线性关系的结论。     

考虑电磁铁线圈构型的高速开关阀动态特性分析

为改善高速开关阀的响应特性,以电磁铁线圈构型为切入点,对比研究了线圈构型对高速开关阀动态特性的影响规律。在建立高速开关阀数学模型以及理论分析线圈构型变化对响应时间影响的基础上,采用电磁仿真软件ANSYS Electronics,构建了高速开关阀二维瞬态仿真模型,分析了单一、叠加式、嵌套式3种线圈构型对电磁铁吸合以及高速开关阀启、闭两个动态过程的影响。仿真结果表明：在不改变其他结构参数与电气参数的情况下,与单一线圈构型相比,叠加与嵌套两种并联线圈构型能够有效缩短电磁铁空载吸合时间,减幅分别为35.1%、34.7%;叠加式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.79 ms,减幅达55.4%;嵌套式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.77 ms,减幅达55.2%。综合响应特性与能耗特性参数来看,采用叠加式线圈构型的高速开关阀具有相对更优的动态特性。该研究可为高速开关阀电磁铁的设计提供参考。     

一种高速开关阀控的油门伺服系统

研究用于遥控履带车辆的高速开关阀控油门伺服系统．遥控履带车辆的车速性能指标由油门伺服系统控制油门开度实现．油门伺服系统的执行机构选用高速开关阀控液压油缸，由电控单元通过调节脉宽控制．对油缸的运动特性以及高速开关阀的开关性能进行分析，针对油缸运动的非对称性和高速开关阀的开启响应滞后的特点，设计了具有非对称控制参数和时间滞后补偿的静态积分PD控制器．实验结果表明油门伺服系统的性能优良，能够实现遥控履带车辆的车速控制要求．     

MCS－8098单片机在高速开关阀电液控制系统中的应用

将ＭＣＳ－８０９８单片机应用于电液高速开关阀控制系统中，作为数字型控制元件，利用其内部Ａ／Ｄ和高速输出ＨＳＯ单元，实现了对系统的数据采集、脉冲宽度调制（ＰＷＭ）和脉冲频率调制（ＰＦＭ）控制．通过实验证实了ＭＣＳ－８０９８单片机与高速开关间接口的方便灵活性和对系统ＰＷＭ／ＰＦＭ控制的有效性．     

以稀土合金材料为驱动器的高速开关阀的研究与设计

为了提高电液高速开关阀的开关速度，改进流体脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)电液数字控制的精度，对以稀土合金超磁致伸缩材料作为驱动器来驱动液压开关阀进行了研究，并研制了一种特殊结构的新型高速开关阀。仿真计算与试验结果表明，这种阀具有很高的切换速度及频率，其开关时间少于1ms，能够显著地提高PWM电液控制精度。     

基于PWM控制模式的高速开关阀开关特性分析及优化

高速开关电磁阀作为自动变速器电液控制系统的核心控制元件,其开关响应特性直接影响自动变速换挡执行机构的响应速度和作动品质。文章在分析高速开关电磁阀结构及工作原理的基础上,建立了基于Matlab/Simulink平台上PWM维持占空比方式控制下的仿真模型,并通过仿真分析研究开关特性及关键参数对维持占空比及关闭时延的影响。结果表明,与定压信号控制方式相比,采用PWM维持占空比的控制方式以及结构参数优化调节,有效提高了阀开关动作的整体响应速度。