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《壓電雙晶片驅(qū)動式氣動伺服閥性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2011年4月機床與液壓Apr．2011第39卷第8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．08．016壓電雙晶片驅(qū)動式氣動伺服閥性能的研究袁銳波，羅碌，張宗成，何敏，劉森，張鵬，巴少男(昆明理工大學(xué)流體控制工程研究所，云南昆明650093)摘要：提出一種壓電陶瓷片直接驅(qū)動的氣動伺服閥，分析該伺服閥的工作原理，并采用解析法建立其動力學(xué)模型。分別用Maflab和AMESim軟件對其進行仿真分析。仿真結(jié)果表明：該伺服閥的頻寬為1348Hz，高于傳統(tǒng)電磁式伺
2、服閥的；響應(yīng)時間為2．3ms，比普通電磁閥快10—15倍；其還具有機械結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力強、動態(tài)特性好等特點。關(guān)鍵詞：壓電驅(qū)動；氣動伺服閥；動態(tài)特性；仿真中圖分類號：TH138文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1001—3881(2011)8—066—3StudyonPerformanceofPneumaticServoValveDrivenbyDoublePiezoelectricWaferYUANRuibo，LUOJing，ZHANGZongcheng，HEMin，LIUSen，ZHANGPeng，BAShaonan(KunmingUniversi
3、tyofScienceandTechnology，KunmingYunnan650093，China)Abstract：Akindofpneumaticservovalvedrivenbypiezoelectricceramicwaspropose．Thedynamicmodelofthevalvewasbuiltusinganalyticalapproachandtheworkingprincipleoftheservovalvewasanalyzed．ThesimulationanalysiswascarriedoutbyMatlaband
4、AMESimsoftwarerespectively．SimulationresultsshowthatthevalvehashigherbandwidthandshorterresponsetimethantraditionalelectromagneticseYvovalve．Thestepresponsetimeis2．3msandthebandwidthis1348Hz．Theservovalvehasthead—vantagesofasimplemechanicalstructure，stronganti—interferencean
5、dbetterdynamiccharacteristicsandSOon．Keywords：PZTactuator；Pneumaticservovalve；Dynamicbehavior；Simulation氣動技術(shù)是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化和半自動化的方時，滑閥的左右兩端就會形成壓力差，推動閥芯1運式之一。由于氣壓傳動系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在動，并由位移傳感器2檢測其位移而產(chǎn)生反饋電高溫、振動、腐蝕、易燃、易爆、強磁、輻射等惡劣信號。當(dāng)閥芯1具有一定位移時，輸入信號與反饋信環(huán)境下工作，所以氣壓傳動技術(shù)的應(yīng)用Et益廣泛。傳號相等，壓電材料兩端的電壓
6、信號為零，消除了變統(tǒng)的氣動控制閥大量使用電磁鐵作為電一機械轉(zhuǎn)換驅(qū)形，壓電雙晶片又回到了兩個噴嘴的中間位置，而閥動器，將控制信號轉(zhuǎn)換為機械位移，推動閥芯，實現(xiàn)1則移動了相應(yīng)的位移，使閥輸出流量。通過輸入通路的控制，但其存在體積大、功耗大、響應(yīng)速度慢正負(fù)電壓就能實現(xiàn)滑閥的雙向運動控制。和易受電磁干擾等缺點。近年來，壓電驅(qū)動器作為一種新型的轉(zhuǎn)換器，在生產(chǎn)上得到應(yīng)用，其是利用壓電晶體的振動轉(zhuǎn)換形成被驅(qū)動體所需的運動或動力的一種裝置，是一項不同于傳統(tǒng)氣動閥的技術(shù)”。壓電晶體產(chǎn)生的位移與輸入信號有良好的線性關(guān)系，控制方便，產(chǎn)生的驅(qū)動力大，功耗低，響應(yīng)快。將
7、壓電材料的逆壓電器件取代力矩馬達作為電氣伺服元件的前置級放大器，可以實現(xiàn)對輸出信號的快速、可靠、高精度的控制。1壓電雙晶片氣動伺服閥的工作原理AB壓電雙晶片氣動伺服閥是由PZT材料的雙晶片圖1壓電雙晶片氣動伺服閥的閥芯運動機構(gòu)原理圖作為伺服閥前置級放大器的擋板。如圖1所示。當(dāng)伺2壓電雙晶片氣動伺服閥數(shù)學(xué)模型的建立服閥輸入電信號時，因閥芯1來不及運動，故加法器由圖1可知，基本方程為：輸出的偏差信號不為零，其將給壓電材料一個電壓信(1)雙晶片型壓電陶瓷的電壓與位移方程號，使壓電材料變形從而向左或向右偏離中位，此收稿日期：2010—05—24作者簡介
8、：袁銳波(1968一)，男，副教授，主要從事電氣液比例伺服技術(shù)的研究和教學(xué)工作。電話：0871—5103546，E—mail：zongcheng886
