極端環(huán)境下的電液伺服控制理論與性能重構(gòu)

第1章概論1
1.1液壓流體力學(xué)與液壓元件1
1.1.1液壓流體力學(xué)1
1.1.2液壓元件4
1.2極端環(huán)境下電液伺服元件的性能演化與系統(tǒng)的性能調(diào)控12
1.2.1極端環(huán)境下電液伺服元件的性能演化12
1.2.2極端環(huán)境下電液伺服系統(tǒng)的性能調(diào)控26
參考文獻(xiàn)28
第2章三通射流管閥31
2.1概述31
2.2數(shù)學(xué)模型33
2.2.1圓形射流基礎(chǔ)33
2.2.2空載接收流量計(jì)算方法34
2.2.3斷載恢復(fù)壓力計(jì)算方法42
2.2.4靜態(tài)特性51
2.3推薦結(jié)構(gòu)及其特性74
2.3.1最優(yōu)結(jié)構(gòu)75
2.3.2Ⅲ型三通射流管閥及其特性78
2.4實(shí)踐試驗(yàn)81
2.4.1試驗(yàn)裝置及方法81
2.4.2試驗(yàn)結(jié)果與分析82
參考文獻(xiàn)84
第3章四通射流管閥86
3.1概述86
3.2數(shù)學(xué)模型87
3.2.1單孔空載接收流量、能量計(jì)算方法88
3.2.2單孔斷載恢復(fù)壓力計(jì)算方法88
3.2.3全工作行程的數(shù)學(xué)模型90
3.3典型結(jié)構(gòu)及其特性97
3.3.1對(duì)稱均等型98
3.3.2對(duì)稱不均等型99
3.3.3均等不對(duì)稱型100
3.4對(duì)稱均等型四通射流管閥沖蝕磨損后的結(jié)構(gòu)及其特性102
3.5實(shí)踐試驗(yàn)104
3.5.1對(duì)稱均等型四通射流管閥壓力特性104
3.5.2對(duì)稱不均等型四通射流管閥壓力特性106
參考文獻(xiàn)110
第4章射流管電液伺服閥及其尺寸鏈分析方法112
4.1工作原理與數(shù)學(xué)模型112
4.1.1四通射流管閥的三系數(shù)113
4.1.2永磁動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)123
4.1.3銜鐵組件126
4.1.4四通射流管閥控制功率級(jí)滑閥127
4.1.5主閥芯127
4.2理論特性128
4.2.1靜態(tài)特性128
4.2.2動(dòng)態(tài)特性131
4.2.3實(shí)踐試驗(yàn)133
4.3精密零部件公差及裝配尺寸鏈對(duì)電液伺服閥零偏的影響136
4.3.1具有不對(duì)稱尺寸時(shí)的裝配尺寸鏈138
4.3.2考慮尺寸不對(duì)稱性時(shí)的射流管伺服閥模型144
4.3.3考慮裝配尺寸公差及其分布概率時(shí)的零偏150
4.3.4導(dǎo)致零偏的制造裝配因素分析及零偏抑制措施154
4.3.5實(shí)踐試驗(yàn)156
4.4力矩馬達(dá)氣隙誤差對(duì)電液伺服閥零偏的影響159
4.4.1力矩馬達(dá)及氣隙對(duì)力矩馬達(dá)零位的影響159
4.4.2理論特性162
4.4.3實(shí)踐試驗(yàn)165
4.5射流前置級(jí)不對(duì)稱性對(duì)電液伺服閥零偏的影響166
4.5.1基本方程167
4.5.2理論分析172
4.5.3實(shí)踐試驗(yàn)176
參考文獻(xiàn)178
第5章極端溫度下電液伺服閥尺寸鏈重構(gòu)與零偏漂移180
5.1概述180
5.2高溫環(huán)境下的尺寸鏈重構(gòu)181
5.2.1特性不規(guī)則且不重復(fù)現(xiàn)象181
5.2.2規(guī)則金屬體的變形機(jī)理183
5.2.3精密偶件的尺寸鏈重構(gòu)189
5.2.4射流管伺服閥的性能重構(gòu)與改進(jìn)措施195
5.3極端低溫下溫漂的線性回歸分析方法197
5.3.1溫漂試驗(yàn)現(xiàn)象198
5.3.2溫漂的線性回歸分析方法199
5.3.3試驗(yàn)結(jié)果與分析202
5.4射流管伺服閥零偏漂移機(jī)理203
5.4.1溫度對(duì)材料性能及零件尺寸的影響204
5.4.2加工裝配誤差導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)尺寸不對(duì)稱性208
5.4.3精密偶件間的相對(duì)熱位移215
5.4.4數(shù)學(xué)模型及溫漂機(jī)理225
5.4.5溫漂的理論結(jié)果238
5.5實(shí)踐試驗(yàn)241
5.5.1射流管伺服閥常溫特性試驗(yàn)241
5.5.2射流管伺服閥小信號(hào)空載流量特性試驗(yàn)243
5.5.3射流管伺服閥溫漂試驗(yàn)244
參考文獻(xiàn)249
第6章隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境下電液伺服閥的零偏漂移251
6.1分析方法251
6.2數(shù)學(xué)模型253
6.3導(dǎo)致零偏漂移的因素257
6.3.1滑閥閥芯質(zhì)量259
6.3.2銜鐵組件質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心距離260
6.3.3銜鐵組件質(zhì)量261
6.4實(shí)踐試驗(yàn)261
6.4.1試驗(yàn)裝置及方法262
6.4.2試驗(yàn)結(jié)果與分析263
參考文獻(xiàn)265
第7章三維離心環(huán)境下電液伺服閥的零偏漂移267
7.1概述267
7.2電液伺服閥的特征位移與離心環(huán)境下的空間姿態(tài)268
7.2.1電液伺服閥的三個(gè)特征位移268
7.2.2空間姿態(tài)268
7.2.3兩種典型的離心環(huán)境269
7.2.4離心環(huán)境下的加速度合成定理269
7.3數(shù)學(xué)模型270
7.3.1勻速圓周運(yùn)動(dòng)離心環(huán)境情況270
7.3.2勻加速圓周運(yùn)動(dòng)離心環(huán)境情況275
7.4實(shí)踐試驗(yàn)279
7.4.1試驗(yàn)裝置279
7.4.2試驗(yàn)方法及結(jié)果279
7.4.3零偏漂移及其抑制措施281
參考文獻(xiàn)285
第8章電液伺服閥的沖蝕磨損與黏著磨損286
8.1概述286
8.2射流前置級(jí)沖蝕磨損機(jī)理與計(jì)算方法287
8.2.1沖蝕磨損機(jī)理288
8.2.2沖蝕磨損理論290
8.2.3沖蝕磨損量數(shù)值計(jì)算方法293
8.2.4實(shí)踐試驗(yàn)297
8.3液壓滑閥功率級(jí)沖蝕磨損機(jī)理與計(jì)算方法300
8.3.1沖蝕磨損理論301
8.3.2沖蝕磨損量數(shù)值計(jì)算方法310
8.3.3沖蝕磨損量的影響因素及討論313
8.3.4實(shí)踐試驗(yàn)321
8.4沖蝕磨損引起的液壓滑閥功率級(jí)性能重構(gòu)326
8.4.1滑閥閥口沖蝕圓角計(jì)算模型327
8.4.2四邊滑閥的形貌和性能演化過程332
8.4.3實(shí)踐試驗(yàn)335
8.5電液伺服閥反饋桿小球黏著磨損量計(jì)算方法及影響因素337
8.5.1黏著磨損量計(jì)算方法337
8.5.2黏著磨損量影響因素342
8.5.3實(shí)踐試驗(yàn)344
參考文獻(xiàn)345
第9章緊湊型旋轉(zhuǎn)直驅(qū)式壓力伺服閥347
9.1概述347
9.2工作原理與數(shù)學(xué)模型348
9.2.1工作原理348
9.2.2非線性數(shù)學(xué)模型350
9.3穩(wěn)定性判據(jù)與參數(shù)匹配設(shè)計(jì)方法354
9.3.1穩(wěn)定性判據(jù)354
9.3.2電機(jī)轉(zhuǎn)角內(nèi)閉環(huán)對(duì)穩(wěn)定性的影響356
9.4偏心驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)358
9.4.1小球球心偏心距對(duì)響應(yīng)速度的影響358
9.4.2偏心小球與圓柱孔配合間隙對(duì)負(fù)載壓力突跳的影響358
9.4.3偏心小球耐磨損及其改進(jìn)措施359
9.5實(shí)踐試驗(yàn)359
9.5.1樣機(jī)及試驗(yàn)系統(tǒng)359
9.5.2樣機(jī)實(shí)測(cè)性能361
參考文獻(xiàn)363
第10章極端小尺寸雙級(jí)溢流閥365
10.1概述365
10.2雙級(jí)溢流閥及其失穩(wěn)現(xiàn)象365
10.3穩(wěn)定性判據(jù)與參數(shù)匹配設(shè)計(jì)方法367
10.3.1數(shù)學(xué)模型367
10.3.2先導(dǎo)閥的穩(wěn)定性判據(jù)371
10.3.3主閥的穩(wěn)定性判據(jù)373
10.3.4基于穩(wěn)定工作的雙級(jí)溢流閥結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)方法375
10.3.5穩(wěn)定性問題376
10.4先導(dǎo)閥前腔串加阻尼孔的極端小尺寸集成式雙級(jí)溢流閥377
10.4.1先導(dǎo)閥前腔串加阻尼孔的雙級(jí)溢流閥377
10.4.2新型集成式雙級(jí)溢流閥的穩(wěn)定性378
10.4.3普通集成式雙級(jí)溢流閥與新型集成式雙級(jí)溢流閥的穩(wěn)定性對(duì)比380
10.5實(shí)踐試驗(yàn)381
參考文獻(xiàn)382
第11章振動(dòng)環(huán)境下的極端小尺寸減壓閥383
11.1概述383
11.2結(jié)構(gòu)與工作原理384
11.3數(shù)學(xué)模型385
11.3.1整機(jī)無振動(dòng)時(shí)的數(shù)學(xué)模型385
11.3.2整機(jī)振動(dòng)時(shí)的數(shù)學(xué)模型389
11.4理論特性390
11.4.1整機(jī)無振動(dòng)時(shí)彈簧剛度對(duì)特性的影響390
11.4.2整機(jī)無振動(dòng)時(shí)壓力感受腔容積對(duì)特性的影響392
11.4.3整機(jī)振動(dòng)時(shí)振動(dòng)頻率和幅值對(duì)特性的影響393
11.5實(shí)踐試驗(yàn)394
參考文獻(xiàn)395
第12章液壓伺服作動(dòng)器397
12.1概述397
12.1.1推力矢量控制技術(shù)397
12.1.2功能結(jié)構(gòu)399
12.1.3國外先進(jìn)作動(dòng)器材料及表面處理技術(shù)406
12.1.4極端溫度下燃油動(dòng)密封材料、密封形式和防塵方法407
12.2并聯(lián)雙桿液壓伺服作動(dòng)器偏載力和徑向力412
12.2.1數(shù)學(xué)模型413
12.2.2偏載力和徑向力415
12.2.3實(shí)踐試驗(yàn)422
12.3集成式伺服作動(dòng)器能源配置與壓力損失424
12.3.1能源配置424
12.3.2選擇活門及其壓力損失426
12.3.3壓力損失對(duì)作動(dòng)器活塞速度的影響430
12.4自動(dòng)回中與鎖緊協(xié)同435
12.4.1自動(dòng)回中功能與鎖緊功能435
12.4.2鎖緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與力學(xué)模型437
12.4.3自動(dòng)回中功能與鎖緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)442
12.5寬溫域下三位四通電磁液動(dòng)換向閥的幾何尺寸鏈與卡滯特性443
12.5.1滑閥結(jié)構(gòu)與工作原理444
12.5.2溫度和殘余應(yīng)力對(duì)滑閥副尺寸鏈和配合間隙的影響445
12.5.3不均勻油液壓力對(duì)滑閥副配合間隙的影響447
12.5.4滑閥卡滯及其解決措施449
參考文獻(xiàn)451
附錄工作介質(zhì)453
1．　液壓油453
2．　磷酸酯液壓油456
3．　航空煤油：　噴氣燃料（燃油）457
4．　航天煤油460
5．　自然水（淡水與海水）462
6．　壓縮氣體（空氣、氮?dú)?、惰性氣體）463
7．　燃?xì)獍l(fā)生劑465