压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究

周淼磊; 杨志刚; 田彦涛; 程光明; 高 巍

doi:null

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究

更新时间：2020-08-12

- 压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究
- Piezoelectric type nozzle flapper valve and its control method
- 光学精密工程 2007年15卷第3期页码：372-377
- 作者机构：
  
  1. 吉林大学通信工程学院,吉林长春,中国,130012
  2. 吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春,130025
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TN384;TP273
- 收稿日期：2006-07-22，
  
  修回日期：2006-12-18，
  
  网络出版日期：2007-06-30，
  
  纸质出版日期：2007-06-30
- 稿件说明：
移动端阅览
周淼磊, 杨志刚, 田彦涛, 等. 压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究[J]. 光学精密工程, 2007,15(3):372-377.

ZHOU Miao-lei, YANG Zhi-gang, TIAN Yan-tao, et al. Piezoelectric type nozzle flapper valve and its control method[J]. Optics and precision engineering, 2007, 15(3): 372-377.
周淼磊, 杨志刚, 田彦涛, 等. 压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究[J]. 光学精密工程, 2007,15(3):372-377. DOI：

ZHOU Miao-lei, YANG Zhi-gang, TIAN Yan-tao, et al. Piezoelectric type nozzle flapper valve and its control method[J]. Optics and precision engineering, 2007, 15(3): 372-377. DOI：

摘要

提出了一种新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀

并对其控制方法进行了研究。采用成本较低的双压电晶片弯曲元件设计了双喷嘴挡板放大器

用其取代原有传统的力矩马达作为双喷嘴电液伺服阀的前置级驱动器。介绍了新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理。最后

针对压电元件存在的迟滞、蠕变非线性及系统中存在的时变性因素等问题

采用了具有自学习、自适应和自组织能力的单神经元自适应PSD智能控制算法对系统进行控制。实验结果表明

采用PID控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间分别为27.9%和0.13 s

而采用提出的控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间只有2.4%和0.07 s

验证了该方法的有效性。新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀结构简单、成本低、精度高

可以满足精密控制系统的要求。

Abstract

A novel piezoelectric type nozzle flapper hydroelectric servo valve was developed and its control method was researched. A double nozzle baffle amplifier was designed as the prestage actuator of the double nozzle flapper hydroelectric servo valve by the low cost bimorph bend component

then the principle of the novel piezoelectric type nozzle flapper hydroelectric servo valve was introduced. Finally

for the hysteresis and creep nonlinearities of the piezoelectric component and time variation factors of the system

a single nerve-cell adaptive PSD intelligent control method was presented. Experimental results show that the overshoot and the setting time of the step respond under the PID control method is 7.9% and 0.13 s

respectively

but the overshoot and the setting time of the step respond under the proposed control method is 2.4% and 0.07 s. It is proved that the proposed control method is validaty. Experimental results also indicate that the novel piezoelectric type nozzle flapper hydroelectric servo valve has advantages in simple structure

low cost and high precision

it can meet the need of high precise control system in the recent period.

关键词

Keywords

references

. 李其朋,丁凡. 电液伺服阀技术研究现状及发展趋势 . 工程机械,2003,34(6): 28-33. LI Q P, DING F. Current situations and development trend of the research of electro-hydraulic servo valve technique[J]. Constr. Mach. Equip., 2003, 34(6): 28-33. (in Chinese)

. 程光明,李鹏,杨志刚,等. 压电驱动式双喷嘴挡板电液伺服阀[J]. 光学精密工程,2005, 13(3): 276-282. CHENG G M, LI P, YANG ZH G, et al.. Double nozzle piezoelectric servo valve . Opt. Precision Eng., 2005, 13(3): 276-282. (in Chinese)

. 张涛,孙立宁,蔡鹤皋. 压电陶瓷基本特性研究[J]. 光学精密工程,1998,6(5): 26-32. ZHANG T, SUN L N, CAI H G. Study on the fundamental characteristics of piezoelectric element[J]. Opt. Precision Eng., 1998, 6(5): 26-32. (in Chinese)

. 赵宏伟,孙立宁,张涛,等. 压电陶瓷驱动器在机器人柔性臂应用中的研究[J]. 压电与声光,2000,22(3): 173-176. ZHAO H W, SUN L N, ZHANG T, et al.. The research of flexible manipulator driven by piezoelectric actuators[J]. Piezoelectr.Acoustoopt., 2000, 22(3): 173-176. (in Chinese)

[5]. YU Y H, XIAO Z CH, NAGANTHAN N G, et al.. Dynamic Preisach modeling of hysteresis for the piezoceramic actuator system[J]. Mech. Mach. Theory, 2002, 37(1): 75-89.

. 吴建华,褚家如. 一种压电驱动微操作器及其释放位置精度分析[J]. 光学精密工程,2005,13(3): 283-290. WU J H, CHU J R. Piezoelectric driven micromanipulator and its positioning accuracy analysis[J]. Opt. Precision Eng., 2005, 13(3): 283-290. (in Chinese)

. 史维祥,杜彦亭. 电液伺服系统自适应控制的新发展 . 机床与液压,1995,133(1): 1-12. SHI W X, DU Y T. The new development of hydroelectric servo system of adaptive control[J]. Mach.Hydrau., 1995, 133(1): 1-12. (in Chinese)

. MARSIK J. A new conception of digital adaptive PSD control[J]. Probl. Contr. Inf. Theory, 1983, 12(4): 267-279. 李士勇.模糊控制·神经控制和智能控制论[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,1996. LI SH Y. Fuzzy Control·Neurocontrol and Intelligent Cybernetics[M]. Harbin: Harbin Institute of Technology Press, 1996.(in Chinese)

. MARSIK J, STREJC V. Application of identification free algorithms for adaptive control[J]. Automatica, 1989, 25(2): 273-277.

浏览量

925

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

叠堆式超磁致伸缩致动器的模型预测滑模控制

电动舵机伺服系统非线性辨识及补偿

计量型原子力显微镜的位移测量系统

静电驱动的亚微米悬臂梁谐振器非线性特性

压电陶瓷驱动系统及控制方法研究