比例阀动态性能实验讲解

燃气比例阀的数学建模和动态特性研究齐亚腾;邓钰才;胡标;林立春;冯良【摘要】为了提高燃气比例阀的性能以便于更好地对其进行推广应用，使用AMESIM软件对燃气比例阀进行仿真建模，并结合动态特性试验对影响比例阀性能的因素进行研究，结果表明操作阀下方至针阀阀口流动通道(18)直径、腔室 q1体积、燃气入口调节器的弹簧刚度和主切断阀阀口面积对燃气比例阀动态性能的影响较为明显，但是其他的因素也不可以忽略。

在模型正确的基础上，针对这些影响因素进行仿真分析，并对原燃气比例阀模型进行改进。

仿真结果表明，改进后的模型在性能优于原模型。

%To improve the characteristics of the gas proportional valve and for a better application, simulation modeling with AMESIM software has been introduced to find the factors affecting its properties, and measures have been made to improve its characters, and results show that the performance of the new gas proportional valve improved is better than the old one.【期刊名称】《上海煤气》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P30-32,39)【关键词】燃气比例阀;全预混燃烧;AMESIM动;态特性;空燃比【作者】齐亚腾;邓钰才;胡标;林立春;冯良【作者单位】同济大学;同济大学;同济大学;同济大学;同济大学【正文语种】中文当前，燃气行业迅猛发展，全预混燃烧技术的应用日趋广泛，为提高燃气燃烧设备热效率、降低污染物排放量，越来越多的新技术、新产品需要使用燃气比例阀来合理控制空燃比，例如恒温数码热水器等。

基于PWM控制技术的电液比例阀的研究当前进入新的科学技术发展时期，电子技术以及与其相关的信号检测、处理、传输等技术得以提升。

一般而言，在传统掘进机通过电液比例技术结合放大器驱动器以及控制方式，通过通信协议予以完成。

然而在现实中，程序运行和信息校验过程较为复杂，占用大量运行时间，导致比例阀稳定性差，由此引发故障。

为了提升系统运行效果，PWM（脉冲宽度调制）电液比例控制技术被引入。

该技术将输入的信号进行编码，获得对外驱动的控制信令信号，通过数字控制来提升整体稳定性。

为了实现优化控制，依托编码程序控制来对输入的信令来进行跟踪补偿，结合PID控制器来进行调节，对其电磁阀的响应速度、控制精度和开口大小进行优化控制，从而实现系统稳态性能、动态性能等进行很高程度的加强[1]。

1电液比例阀及驱动及其发展现状1.1 电液比例阀及驱动概念作为当前最为先进的控制技术，比例控制电液控制的主要组成为比例电液阀，其实现电子和液压之间的连接，从而能够对复杂指令的处理，以实现稳态可攻至信号的输出，实现优化控制[2]。

比例电液阀从硬件结构看，是一个液压元件，产生与控制阀芯位置成比例的磁力，并通过类似于比例阀芯电磁阀的信令信号来控制载量和压力的响应。

通常，普通液压阀只能控制预定义液体流量的压力和流量。

在这一类控制设备的运行中，采用普通液压阀是难以对控制载量和压力的响应进行自适应调节的[3]。

1.2 电液比例阀及驱动发展现状PWM驱动器广泛应用于自动控制、电气工程等领域。

安装可靠的驱动器对控制系统非常重要[4]。

目前，大多数电动比例阀制造商都配备了一种特殊的驱动装置——比例放大器。

该机械部件会在断电的过程中出现比例设置放大器驱动阀负载，这导致两端的应力尖头释放非常高。

由开关组成的PWM驱动器的优缺点不仅关系到设备本身，也关系到负载性质等因素，电源电路稳定性等。

在该电路中，负载驱动器的比例PWM阀是一个感应负载，穿过电路的线路包含感应散射。

目录摘要 (1)一、前言 (1)二、比例阀测试、调试技术的背景介绍 (1)三、比例阀测试、调试系统介绍 (2)四、比例方向阀试验 (3)五、结束语 (5)致谢 (5)参考文献 (6)先进的液压比例阀测试、调试方法【摘要】文章首先对REXROTH公司最新技术生产的液压综合试验台中最具代表意义的液压比例阀的测试方法进行了综合介绍，然后以自编的比例方向阀试验程序为实例对DASYLAB软件的编程方式进行了说明。

最后附以比例阀试验的试验结果。

【关键词】液压比例阀；计算机辅助测试一、前言上海大众工厂服务科由于液压设备维修的需要，经过一年多时间的规划，于1998年10月从德国引进了1台液压元件综合试验台（Universal Test Rig）。

这台试验台由德国REXROTH公司生产。

它具有对比例阀、比例泵等液压比例元件进行调试、测试等功能。

试验台比例阀试验的最大技术特点在于：对于每一项比例阀试验，虽然系统没有提供现成的试验程序，但用户可以方便地用DASYLAB软件，根据自己的试验要求设计试验程序。

因此，试验台功能可以得到最大限度的发挥。

二、比例阀测试、调试技术的背景介绍在液压元件试验技术中，比例阀的试验难度较大，试验手段发展也较快。

在常规元件的试验中，试验工况的变化一般是通过手调实现，工况点是有限的、离散的。

试验结果的记录也是通过读表手抄到试验表格中的。

比例阀的试验与常规元件试验不同，它的工况的变化是连续的，试验结果也是连续的，一般通过特性曲线反映试验结果。

常规的比例阀调试、测试过程如下：用信号发生器根据试验要求产生斜波、三角波等控制信号并将其接入比例阀，比例阀发生工况移动。

受控的压力、流量等工况参量通过相应传感器记录到X-Y记录仪上。

这样就可以得到受控参量（压力，流量等）与控制信号（电流等）之间的反映比例阀性能的特性曲线。

20世纪80年代后期随着计算机技术的发展，比例阀计算机辅助调试、测试系统开始出现，如由北京理工大学用C＋＋语言开发的宝钢综合液压试验台比例阀测试系统和浙江大学用Turbo C语言开发的杭州液压件厂比例阀测试系统。

高速开关阀桥先导控制比例阀静动态特性分析高速开关阀桥先导控制比例阀静动态特性分析一、引言高速开关阀桥先导控制比例阀是一种常用的工业控制装置，广泛应用于气液控制系统中。

它通过改变比例阀的通道开合程度，调节流体流量，实现对系统压力、流量的精确控制。

在实际工程应用中，对高速开关阀桥先导控制比例阀的静态和动态特性进行准确的分析是非常重要的，可以帮助优化系统的设计和控制算法，提高系统的性能和稳定性。

二、高速开关阀桥先导控制比例阀的工作原理高速开关阀桥先导控制比例阀由电磁阀、比例阀和减压阀组成。

当控制信号到达电磁阀，电磁阀的动作会改变比例阀的通道开合程度，从而改变流体流量。

减压阀用来保持系统的稳定压力。

高速开关阀桥先导控制比例阀通过调节比例阀的开度来控制系统的压力和流量，实现精确的气液控制。

三、静态特性分析1. 开度-流量特性在分析高速开关阀桥先导控制比例阀的静态特性时，首先需要研究比例阀的开度与流量之间的关系。

可以通过实验方法，将不同开度下的流量进行测量，然后将测得的数据作图得到开度-流量特性曲线。

通过分析曲线的形状，可以了解比例阀的流量调节性能，确定比例阀的最大流量和最小流量。

2. 开度-压力特性另一个静态特性是比例阀的开度与系统压力之间的关系。

同样可以通过实验方法，将不同开度下的系统压力进行测量，然后作图得到开度-压力特性曲线。

通过分析曲线的形状，可以了解比例阀的压力调节性能，确定比例阀的最大工作压力和最小工作压力。

四、动态特性分析1. 响应时间高速开关阀桥先导控制比例阀的响应时间是指控制信号到达时，比例阀实际开始改变通道开合程度的时间。

通过实验方法，可以测得不同控制信号到达时比例阀的开度变化曲线，然后分析曲线上的时间点得到响应时间。

2. 稳定性分析稳定性是指系统能够快速、准确地达到设定的控制目标，并能够在一定范围内保持稳定。

对于高速开关阀桥先导控制比例阀来说，稳定性分析主要包括超调量和调节时间两个参数。

公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject按YES 就可以清楚CPU 程序公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject把EIN改成AUS 保存并下载.公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject已经改成AUS.下面有绿色下划线的是需要根据比例阀特性而改变的参数.O以上都是负数.0以下都是正数.不能搞反公司名称company name 人员 Engineer公司地址 company时间 Dateaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject原来送线速度是1600,现在改成2000.全部测试ok后再改成1600公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject查看实际线速度,打开上面这个历史趋势公司名称company name 人员 Engineer时间 Date公司地址 companyaddress入住宾馆 Hotel：工作概要 Subject。

电液比例方向阀动态性能实验4.1 实验目的一了解比例方向阀动态特性测试装置；二掌握比例方向阀流量阶跃响应特性曲线的测试方法；三掌握比例方向阀动态特性各参数物理意义和计算方法4.2 测试装置及实验原理4.2.1测试装置的液压原理图图4-1 测试原理图图4-2 测试操作原理图4.2.2实验原理比例方向阀流量阶跃响应特性是比例方向阀动态特性的主要特性，该实验是测试比例方向阀流量阶跃响应曲线并计算动态特性的主要参数。

给被试的比例方向阀的控制器施加一个升幅的阶跃信号（从起始电压至最大电压），A 口至B 口的流量相应地完成一个流量增加过程；这一过程完成后，再给被试的比例方向阀的控制器施加一个降幅的阶跃信号（从最大电压至起始电压），比例方向阀A 口至B 口的流量也相应地完成一个流量减小过程；记录被试比例方向阀流量变化全过程，绘制流量响应曲线。

根据被试比例方向阀流量阶跃响应曲线，计算阀的动态特性的主要参数：稳态流量)( Xo 、幅值（amp X ）、超调量（Mp ）、峰值（tp ）、上升时间(tr )、下降时间(td )、调整时间(ts )等。

阀的流量动态特性的主要参数物理意义如下图所示。

4.3 实验软件功能软件的操作功能：显示液压原理图、测试数据、流量阶跃响应曲线、阀动态特性测试结果、输出实验报告（HTML 格式）、实验结果查询等。

实验软件界面如下图所示。

4.4 实验操作步骤(关闭截止阀I、II、III、VI、IX；开启截止阀V、VII、VIII。

)4.4.1.按[液压原理图]检查测试回路；4.4.2.启动电机，调节溢流阀YI，使系统达到阀测试压力(如8MPa)，通电换向阀1YA、2YA使比例换向阀油口与流量传感器接通；4.4.3.在[测试参数设置]栏内的编辑框内填写相应的数据；比例方向阀的控制电压范围为-5v-------+5v，所以最大电压不能超过5v。

4.4.4.在[测试数据操作]栏内的编辑框内，填入[测试数据文件]名；在【试验报告文件储存】填写试验报告储存的文件名，可以和测试数据文件名一样。

文章编号:1003-0794(2006)11-0114-03基于PWM 控制技术的电液比例阀的研究李光彬,张雪梅,赵 光,刘志海(山东科技大学,山东青岛266510)摘要:介绍了基于PW M(Pulse Width Modulation)技术控制的电液比例阀的特点和原理。

分析了占空比D 与平均电流I 之间的关系,并对一基于PW M 控制的电液比例阀的流量特性曲线进行了分析。

提出了通过改进PW M 技术以改善液压控制系统的动态性能,提高控制精度的一般方法。

关键词:电液比例阀;PW M 控制;占空比;平均电流中图号:TH137152文献标志码:AResearch of Electronic -hydraulic Proportional Valve Based onPW M Control TechnologyLI Guang -bin ,ZHANG Xue -mei ,ZHAO Guang ,LIU Zhi -hai (Shandong Universi ty of Science and Technology ,Qi ngdao 266510,China)Abstract :The characteristic and principle of electronic-hydraulic proportional valve based on PW M (Pulse Width Modulation)control technology is introduced.The relations between duty ratio (D )and average current (I )is discussed,and it analyzes the flow characteristic curve of electronic-hydraulic proportional valve based on PW M(Pulse Width Modulation)control technology.In order to improve the dynamic characteristic and pre -cision of hydraulic control system,it puts for ward the common method by developing PW M technology.Key words :electronic-hydraulic proportional valve;PW M control;duty ratio,average current 0 引言电液比例阀是在传统的液压阀基础上采用廉价而可靠的螺管式比例电磁铁进行控制,构成比例溢流阀、比例流量阀、比例方向阀等。

第41卷,总第242期2023年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.41,Sum.No.242Nov.2023,No.6　呼吸机用电磁比例阀内振动特性数值模拟研究高贵锋1,李　悦2,王双卫1,罗　磊2,杜　巍2(1.深圳市安保科技有限公司,广东　深圳　518100;2.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江　哈尔滨　150001)摘　要:作为呼吸机内的核心部件之一,电磁比例阀内的振动问题不可忽视。

本文通过CFD 方法首先探究了稳态条件下不同开度和质量流量对时均激振力大小的影响,其次对本文探究的电磁比例阀的固有频率进行了计算,最后对大时均激振力工况的瞬时激振力进行了计算并通过避开率对不同工况下呼吸机的安全性进行了评估。

研究结果表明,在本文探究工况内,呼吸机的激振力对固有频率和公频的避开率均大于10%,符合规定。

关键词:呼吸机;电磁比例阀;振动特性;激振力;频域分析中图分类号:TH137.52 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2023)06-0507-05 Numerical Investigation of Vibration Characteristics in ElectromagneticProportional Valve for VentilatorGAO Gui-feng1,LI Yue2,WANG Shuang-wei1,LUO Lei2,DU Wei2 (1.Shenzhen Security Technology Co.,Ltd.,Shenzhen518100,China;2.School of Energy Scienceand Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin150001,China)Abstract:As one of the core components in the ventilator,the vibration problem in the electromagnetic proportional valve should not be ignored.Firstly,the CFD method is used to explore the influence of o⁃penings and mass flux on the time-averaged exciting force under steady-state conditions herein.Sec⁃ondly,the natural frequency of the electromagnetic proportional valve is calculated.Finally,the instanta⁃neous exciting force under the condition of a large time-averaged exciting force is calculated.Moreover, the safety of the ventilator under different working conditions is evaluated by avoidance rate.The results show that the avoidance rate of the exciting force to the natural frequency and common frequency is grea⁃ter than10%,which is in line with the regulations.Key words:ventilator;electromagnetic proportional valve;vibration characteristics;exciting force;fre⁃quency domain analysis收稿日期　2023-11-01 修订稿日期　2023-12-01基金项目:哈尔滨工业大学交叉科学基金(IR2021220);深圳市技术攻关重点项目(JSGG20201103153805015);国家重点研发计划课题(2021YFC0122402)作者简介:高贵锋(1987~),男,工学学士,高级工程师,从事医疗器械核心部件泵阀等工作。