液压数字阀控制拨叉式蝶阀开闭执行器主要研究了产品原理、设计了产品结构,并进行了数学模型分析,总结了产品特点和产品应用。独特的数字阀技术应用,为行业的研究提供了一种全新的技术方案。

近些年在水轮发电机组中随着单机容量越来越大,成熟的主阀如球阀和蝶阀,由于成本高、土建开挖量大、不适于大尺寸引水管使用等原因,需发展另一种实用的主阀--圆筒阀就产生了。筒阀主要是布置在水轮发电机组活动导叶与座环固定导叶之间的一个过流部件,只处于全开或全关位置状态,不作流量调节使用。其安装和运行质量将直接影响发电机组的稳定运行,筒阀的同步控制质量更直接关系机组的安全可靠。

根据数字缸伺服系统的框图结构,建立了系统的状态空间方程数学模型;利用线性二次型最优控制理论,给出相应控制算法,设计了系统最优控制器,并通过MATLAB对系统特性进行仿真分析;对于采用最优控制算法前后的系统分别进行了阶跃响应和频率响应仿真分析,以验证该算法对系统动态特性的影响,同时又探讨了最优控制器中的加权矩阵对系统稳定性的影响。仿真结果表明,最优控制算法改善了系统动态品质,实现简单,且控制精度高,工程实用性强。

对一种利用螺旋机构原理设计的数字液压伺服缸作了静态特性分析 .为使结构参数更合理、性能更优 ,利用 Matlab软件进行仿真分析 ,根据获得的曲线讨论了各结构参数对刚度和零位泄漏量的影响 .并通过修正系统设计 ,初步选定合适的结构参数 ,使数字缸具有优良的静态特性 ,特别在接近满负载的工况下 ,性能更佳 ,比传统的数字液压伺服缸更具有应用价值 .

设计了模糊PID(Proportion Integration Differentiation)控制器,在给定参数下利用MATLAB/Simulink对数字缸系统性能进行仿真分析,得到了不同输入信号下系统的响应特性。仿真结果表明采用模糊PID控制比普通PID控制改善了数字缸系统动态性能,减小了超调量,提高了响应速度。

为了满足数字缸伺服系统高性能的控制要求，提出了一种基于低通滤波器滑模控制方法；在Lyapunov稳定性分析基础上，给出了参数自适应律，设计了相应的控制器；最后通过MATLAB对系统特性进行仿真分析。仿真结果表明，该方法既能满足系统的快速跟踪性能，又能有效抑制滑模控制中存在的抖振问题。

针对存在参数不确定性、复杂非线性等特点的数字缸伺服系统，提出了自适应滑模鲁棒控制方法，在Lyapunov稳定性分析的基础上，给出了参数自适应律，设计了相应的控制器，并通过MATLAB对系统特性进行仿真分析。仿真结果表明，该控制算法改善了系统控制性能，具有较好的跟踪响应和较强的鲁棒性以及工程实用性。

该文介绍了一种基于数字缸，由单片机控制，用于空气悬架优化的液压试验台。应用MATLAB将模拟路面平度模型（三角波、正弦波、斜波、白噪声等）用汇编程序写入单片机。试验时，单片机将模拟路面平度信号送入数字缸，控制它的活塞杆和试验台竖直地振动，通过不断地改变模拟路面平度的信号和空气悬架的性能参数的试验，依据传感器检测出的各个位移和加速度信号的比较，可得出空气悬架的最佳的性能参数。

对一种利用螺旋机构原理设计的数字液压伺服缸作了静态特性分析.为使结构参数更合理、性能更优,利用Matlab软件进行仿真分析,根据获得的曲线讨论了各结构参数对刚度和零位泄漏量的影响.并通过修正系统设计,初步选定合适的结构参数,使数字缸具有优良的静态特性,特别在接近满负载的工况下,性能更佳,比传统的数字液压伺服缸更具有应用价值.

应用螺旋机构原理设计出新型数字液压伺服缸,它是通过控制步进马达的转角直接实现对活塞位移的量化.为获得合适的结构参数,使其具有良好的动态性能,对数字缸进行数学建模,用Simulink工具构建成非线性动态系统模型框图,结合Matlab编程进行动态仿真分析,根据活塞下腔容积、工作载荷、螺旋槽断面尺寸和活塞半径4个主要参数变化获得的动态响应曲线,讨论了数字缸的结构参数和工作参数对动态特性的影响,进行了修正系统设计;结果表明,该结构参数下的数字缸具有优良的动态特性,尺寸小、成本低和抗污染能力强,特别在接近满负载、小行程工况下,性能更佳.因此,该数字缸在数控调整系统中具有很好的应用价值.