提出基于GMA喷嘴挡板伺服阀的新结构,研制了GMM电-机械转换器及其喷嘴挡板伺服阀,分析其结构特点与需要解决的关键技术,建立动态数学模型.构建基于GMA喷嘴挡板伺服阀动态特性的试验系统,试验研究GMA喷嘴挡板伺服阀的阶跃和幅频响应特性,试验测得其阶跃响应上升时间为l ns、幅频宽达680 Hz;将试验结果与仿真结果进行对比分析,两者基本吻合,论证动态数学模型的正确性.研究结果表明,用GMM设计新型电-机械转换器,可提高喷嘴挡板阀乃至整个电液伺服系统的频响和精度.

为从理论上研究喷嘴挡板伺服阀控电液伺服系统的动静态性能,需要建立较精确的电液伺服阀数学模型。考虑伺服阀喷嘴挡板处阀口流动等非线性因素影响,分析电液伺服阀的电信号输入到阀芯位移的输出特性,建立双喷嘴挡板两级伺服阀的非线性数学模型以描绘实际系统;根据实际模型特点,采用输入/输出线性化方法中的非线性状态反馈变换获得局部线性化模型,并通过分析系统零动态稳定性,从理论上证明了线性化模型的有效性。以常规泰勒展开线性化为对象,对提出的输入/输出线性化模型的精确性进行相应的仿真和实际试验对比。结果表明,该方法所建模型更接近实际系统,具有较强的鲁棒性,可用于精确分析实现阀控液压伺服系统的动静态性能。

以双喷嘴挡板伺服阀为研究对象,确定6个动态参数为待寻优参数,根据快速性和稳定性的优化目标,建立伺服阀动态参数优化模型.优化模型运用混沌粒子群优化算法对伺服阀的动态参数进行寻优,得出一组最优解.通过对寻优前后数据的MATLAB仿真对比分析,验证了优化模型和优化方法的有效性.

同样的产品, 同样的应用场合, 第-批喷嘴挡板防爆伺服阀可以正常工作, 第二批不能正常工作.通过对本次故障的解决、 研究和实际数据对比, 证实了喷嘴挡板伺服阀油路接反是可以正常工作的, 也发现了故障根源在于液压全桥的零位精度, 从而为喷嘴挡板伺服阀的装调工艺提出了新的标准和要求.

简要介绍了喷嘴挡板伺服阀的结构组成和工作原理。针对双喷嘴挡板电液伺服阀在工作过程中抗污染能力偏低的特点,对其常见的失效机理进行分析,通过对大量故障伺服阀进行拆解和故障分析,并与抗污染能力较好的同类产品相对比,得到了喷嘴挡板伺服阀产生卡堵故障的主要原因。在上述分析的基础上,从结构设计、外部和内部多余物控制等方面进行优化设计和改进,并通过相关实验验证,得出有效提高喷嘴挡板阀抗污能力的具体对策,在试生产和装调测试过程中取得了良好收效。

针对国产军用飞机刹车系统，因油液污染导致飞机偏刹故障率高的突出问题，简要介绍了核心附件喷嘴挡板伺服阀的工作原理，对其结构特点和先导部分稳态特性进行深入分析，重点阐述了油液污染后喷嘴挡板伺服阀产生的主要故障模式。在此基础上，得出了有益的结论和提高飞机刹车系统可靠性的具体对策。

基于计算流体动力学方法,对喷嘴挡板伺服阀内部流道进行了三维建模,并利用Fluent进行了全流道的仿真分析,在分析过程中对伺服阀的局部结构进行了参数优化设计。仿真分析结果可以有效地为伺服阀结构设计提供有效的参考依据。

对两级双喷嘴挡板电液伺服阀中的衔铁组件进行了物理模型分析和数学建模，并在此基础上，阐述了利用AMESet软件自定义建立衔铁组件子模型的过程和参数设置。建立了两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体的模型，仿真运行获得的曲线证明了衔铁组件子模型和两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体模型的有效性。