颤振有助于改善比例阀响应特性,其频率及幅度参数与比例阀结构参数直接相关。基于开环比例控制阀仿真模型,研究功率级阀芯的颤振响应、颤振信号降低摩擦滞环的机制并确定最优参数范围。建立仿真模型,颤振信号通过双占空比高频PWM形式引入,基于电磁场有限元方法构建比例电磁铁,采用Karnopp摩擦模型建立衔铁及功率级阀芯动力学方程。仿真结果表明:摩擦模型能够较好地表征电磁铁力滞环及阀芯流量滞环现象;在颤振信号激励下,阀芯产生颤振运动,摩擦力状态在静摩擦与动摩擦间切换,进而影响其响应特性;颤振频率和幅度参数存在最优区间,且由比例阀的结构参数决定。

针对工业上广泛使用的比例电磁阀所存在的滞环曲线等问题造成的系统稳定性和控制品质的不利影响进行了研究采用机制建模、基于PSO算法曲线参数辨识的建模以及基于神经网络的曲线拟合3种方法进行滞环曲线建模并利用Matlab软件得到3种建模结果对3种建模方法得到的建模结果与实测数据进行分析比较。结果表明：采用PSO曲线参数辨识方法最能表示实际滞环曲线且该建模方法简单实用;该模型可用于对比例电磁阀的前馈控制以达到减小或消除比例电磁阀流量滞环的目的。