高速电磁阀驱动控制策略的研究

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高速电磁阀软开关驱动控制系统设计

利用谐振,实现开关在零电压.零电流条件下导通和关断, 减少噪音,降低损耗.
（2）软开关的分类
1）.准谐振电路 2）.零开关PWM电路 3）.零转换PWM电路
（3）设计初步电磁阀驱动原理图
24V 5V 12V 阀光光耦耦
单片机
3 驱动控制信号的形成

运用单片机知识编写程序
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: CLR P1.0 MOV TMOD, #21H MOV TH0, #15H MOV TH0, #0A0H MOV TH1, #0E7H MOV TH1, #0E7H SETB TR0 JNB TF0, $ CLR TF0 SETB TR1 LOOP: CPL P1.0 JNB TF1, $ CLR TF1 LJMP LOOP END

高速电磁阀软开关驱动控制系统设计
同组人：丛叶斌（电气0802）王彩云（电气优0802）

工作总结

1 基本了解电磁开关阀工作原理 2 基本掌握软开关技术 3 重点解决驱动控制信号的形成
1电磁开关阀基本工作原理

通电吸合断电
电磁力
动铁芯与静铁芯
动铁心与静铁芯分开
2 软开关技术
（1）硬开关------>软开关

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》一、引言在矿山的生产和运营过程中，矿用电磁先导阀扮演着举足轻重的角色。

其作为控制流体流动的关键元件，对于保障矿山生产安全和提高生产效率具有至关重要的意义。

然而，随着矿山生产环境的日益复杂化，传统的矿用电磁先导阀驱动控制技术已经无法满足现代矿山的高效、安全、稳定的生产需求。

因此，研究矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术，成为了矿山行业的重要课题。

二、矿用电磁先导阀概述矿用电磁先导阀是一种利用电磁原理控制流体流动的装置，广泛应用于矿山生产中的液压系统。

其基本工作原理是通过电磁铁的通电和断电来控制阀芯的开启和关闭，从而实现对流体流动的控制。

矿用电磁先导阀具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点，是矿山生产中不可或缺的重要设备。

三、传统驱动控制技术的问题传统的矿用电磁先导阀驱动控制技术主要依赖于机械式或电子式控制器，这些控制器在面对复杂的矿山生产环境时，往往存在响应速度慢、控制精度低、易受干扰等问题。

此外，传统的驱动控制技术还存在着能耗高、维护成本高等缺点，无法满足现代矿山的高效、环保、低成本的生产需求。

四、快速驱动控制技术研究针对传统驱动控制技术存在的问题，研究矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术成为了当务之急。

目前，研究者们主要从以下几个方面开展研究：1. 优化控制器设计：通过改进控制器的硬件和软件设计，提高控制器的响应速度和控制精度。

例如，采用高性能的微处理器和先进的控制算法，实现快速、准确的控制。

2. 引入智能控制技术：将智能控制技术引入矿用电磁先导阀的驱动控制中，如模糊控制、神经网络控制等。

这些技术能够根据实际工况自动调整控制参数，提高控制的适应性和稳定性。

3. 优化能源管理：通过优化能源管理策略，降低矿用电磁先导阀的能耗。

例如，采用节能型电磁铁、优化电路设计等方式，实现能源的有效利用。

4. 增强抗干扰能力：通过改进阀体结构和材料、增强电磁铁的磁路设计等方式，提高矿用电磁先导阀的抗干扰能力，确保其在复杂环境下的稳定运行。

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》一、引言随着矿业行业的快速发展，对矿用设备的自动化、智能化水平要求越来越高。

其中，电磁先导阀作为矿用设备中的重要控制元件，其性能直接关系到设备的稳定性和效率。

因此，研究矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术，对于提升矿业生产的自动化、智能化水平具有重要的现实意义。

本文旨在探讨矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术的研究现状、方法及未来发展趋势。

二、矿用电磁先导阀概述矿用电磁先导阀是一种广泛应用于矿山设备中的控制元件，其主要功能是接收控制信号，并通过电磁力驱动，实现对液压系统或其他流体系统的快速控制。

由于矿山环境复杂，电磁先导阀需要具备高可靠性、高稳定性、快速响应等特点。

三、矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究现状目前，国内外学者针对矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术进行了大量研究。

主要研究内容包括：1. 电磁驱动技术：通过优化电磁铁的结构和材料，提高电磁驱动的效率和响应速度。

同时，采用先进的控制算法，实现对电磁铁的精确控制。

2. 快速响应技术：通过优化先导阀的结构和流体通道设计，减小流体在阀内的流动阻力，提高阀的响应速度。

同时，采用智能感知技术，实时监测阀的状态，为快速响应提供支持。

3. 可靠性及稳定性技术：通过优化制造工艺和材料选择，提高电磁先导阀的可靠性和稳定性。

同时，采用先进的故障诊断和保护技术，确保设备在恶劣环境下仍能稳定运行。

四、矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究方法矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的研究方法主要包括理论分析、仿真分析和实验研究三个方面：1. 理论分析：通过建立电磁先导阀的数学模型，分析其工作原理和性能特点，为后续的仿真分析和实验研究提供理论依据。

2. 仿真分析：利用计算机仿真软件，对电磁先导阀的驱动和控制过程进行模拟，分析其动态特性和响应速度等性能指标。

3. 实验研究：通过搭建实验平台，对电磁先导阀进行实际测试和验证，评估其在实际应用中的性能表现。

PWM调压的高速电磁开关阀双电压驱动器研究

ＰＷＭ调压的高速电磁开关阀双电压驱动器研究
苏明，（．贵州师范大学机械与电气工程学院，贵州贵阳５０１１５０４；２．贵州师范大学机械与控制仿真实验室，贵州贵阳５０１）ＩＩ５０４
摘要：分析了影响高速电磁开关阀开启和关闭特性的电气因素，设计了一种ＰＷＭ调压的高速电磁开关阀双电压驱动
第ｌ５期
苏明：ＰＷＭ调压的高速电磁开关阀双电压驱动器研究
・９・３
（＿一）１ｅ寺
（）
开关阀双电压驱动器，结构示意图如图３所示。
ＰＷＭ１ＰＷＭ３
式中：ｒ
面／。．ａ
当ＰＷＭ信号为０时，开关断开，线圈与续流二极管接通，忽略续流二极管两端电压，在ｔ≤ ＜Ｔ范。
图１开关阀线圈启、闭电路
图２ＰＷＭ信号
当ＰＷＭ信号为１，开关通，驱动电源与线圈时接通，在０＜ ≤ｔｔ范围内，电压方程为：
Ｕ＝（Ｒ）ＬＲ＋ＥＲ＋Ｅ＋＝（。Ｒ）＋
样机的基础上，进行了高速电磁开关阀动态特性的试
ｓａｄｗｓｅｔｂｉｈｄＴｅｅｆｃｉｅｅｓｏｍｐｏｉｇｔｅｄｎｍｉｃａａｔｒｔｓｏｅｄａｏｔｇｒｅｆｈｇ — ｐｅｗｉｈｎＯｔｎａｓａｌｅ．ｈｆｔｎｓｆｓｅｖｉｒｖｎｈｙａｃｈｒｃｅｓｉｆｔｕｌｌｅｄｖｒｏｉｈｓｅｄｓｔｉｇＳ — ｉｃｈｖａｉｃ

MAX471电容储能式高速电磁阀驱动电路的研制

电容储能式高速电磁阀驱动电路的研制摘要：本文介绍了一种电容储能式高速电磁阀驱动电路。

通过采用高端电流检测反馈控制PWM 输出实现了对电磁阀电流的精确控制。

与传统的电磁阀驱动电路相比，其控制逻辑简单，更符合电磁阀的电流响应特点，且有利于降低功耗和防止电磁阀过载。

关键词：高速电磁阀；驱动电路；电容储能；高端电流检测引言高压共轨燃油喷射系统是柴油发动机的发展方向之一。

该系统通过控制燃油的共轨压力和喷油器的快速启闭来保证发动机对喷油正时、精确喷油量及理想喷油率等方面的要求。

其中关键执行器件是高速电磁阀，其电流响应特性决定其驱动电路应满足下列基本要求。

1. 电磁控制阀开启前的能量强激功率驱动模块应以尽可能高的速率为电磁阀注入能量, 确保电磁控制阀在开启过程中产生足够大的电磁作用力, 缩短开启响应时间。

2. 电磁控制阀开启后, 因工作气隙较小, 磁路磁阻很低, 电磁线圈通入较小的保持电流便能产生足够大的电磁作用力以保证电磁控制阀的可靠开启。

小的保持电流可以降低能量消耗, 减小线圈发热, 同时有利于电磁控制阀的快速闭合。

综上所述，电磁阀驱动电路的设计要求在电磁阀的不同工作阶段应维持相应的理想驱动电流。

目前常见的电磁阀驱动电路大致分为可调电阻式、双电压式、脉宽调制式和双电压脉宽调制式4种。

其中可调电阻式驱动电路结构简单但功耗较大，双电压式功耗有所减小但仍不理想。

脉宽调制式与双电压脉宽调制式均采用PWM来控制电磁阀保持电流，大大减小了功耗。

与脉宽调制式相比，双电压脉宽调制式的好处在于电磁阀保持电流由蓄电池提供，减轻了DC/DC升压电路的负载。

然而上述的几种驱动电路存在的共同问题是难以确保在喷油脉宽时序重叠的情况下电磁阀的正常打开。

这是因为当两路喷油信号在相位上重叠时，其中一路电磁阀的导通将导致DC/DC 升压电路的电压瞬时下降，这时的电压将无法保证另一路电磁阀的正常打开。

本文的课题背景中，柴油高压共轨转子机前后双缸分别配备双喷油器，即引燃喷油器和主喷油器分别独立控制，且两路喷油器在部分工作中喷油时序重叠。

高速电磁开关阀的研究与应用_施光林

高速电磁开关阀的研究与应用施光林,钟廷修(上海交通大学机电控制研究所,200030)摘要:本文介绍了高速电磁开关阀的研究现状和两个典型的应用实例,并对高速电磁开关阀今后的研究与开发前景进行了展望。

关键词:高速电磁开关阀;研究现状;响应时间;电控燃油喷射;防抱制动装置0 引言进入二十世纪八十年代以来,由于人们对高频响、抗污染能力强、成本低廉的电液控制系统的日益新需求,特别是由于汽车工业的蓬勃发展,包括汽车发动机电控燃油喷射、车身悬架控制、车轮防抱制动装置、以及离合器自动操纵等在内的众多新技术,都是采用高速电磁开关阀这一数字式控制元件作为电子计算机与被控对象间的联系桥梁,从而使得人们能够直接利用电子计算机来完成对被控对象的控制任务。

正因为如此,近二十多年来对高速电磁开关阀的理论与应用研究也就越来越得到人们的重视,并首先在少数工业发达国家得到了优先开展。

顾名思义,高速电磁开关阀是借助于控制电磁铁所产生的吸力,使得阀芯高速正、反向运动,从而实现液流在阀口处的交替通、断功能的电液控制元件。

高速响应能力是高速电磁开关阀应具备的最重要的特性。

目前大多数高速电磁开关阀的响应时间一般在几ms和几十ms之间,而响应时间小于1ms的高速电磁开关阀产品还只在日本、美国、德国和英国等少数国家有报道。

在我国有关高速电磁开关阀的研究始于二十世纪八十年代后期,到目前为止,还不曾有响应时间不大于1ms的高速电磁开关阀产品的报道。

本文旨在介绍高速电磁开关阀的国内外研究现状和两个典型的应用实例,并对我国高速电磁开关阀今后的研究与开发前景进行展望。

1 国内外研究现状自二十世纪七十年代末起,英国Lucas公司的A.H.Seilly率先开始了高速电磁开关阀的研究,并开发出两种特殊结构的高速电磁开关阀,即Helenoid阀 1 和Colenoid阀 2 。

Helenoid阀的电磁铁为螺管形结构,而Colenoid阀的电磁铁则为圆锥形结构。

这两种高速电磁开关阀的共同特点就是通过采用特殊结构形状的电磁铁,克服了传统电磁开关阀电磁作用力越大衔铁加速度反而越小的矛盾,使得当阀芯行程小于1m m时,阀的响应时间不大于1ms。

柴油机中压共轨系统大流量高速电磁阀的优化研究

1、采用新型的衔铁材料，具有更高的导磁性能，减少了磁场能量损失，提高了响应速度；
2、通过优化气隙大小和形状，减小了电磁力与弹簧力的不平衡，提高了开关速度；
3、采用了新型的密封结构，提高了电磁阀的密封性能，减少了燃油泄漏。
二、控制参数优化
高速电磁阀的控制参数直接影响到其工作性能。本次演示通过实验研究，对控制参数进行了优化。具体来说，我们采用PID控制算法，对电磁阀的开启和关闭时间、占空比等参数进行了优化。实验结果表明，优化后的控制参数可以提高电磁阀的工作精度和响应速度。
7、环境适应性设计：针对柴油机工作环境中可能存在的振动、高温、油污等不利因素，采取相应措施提高高速电磁阀的环境适应性。例如，采用防震结构设计和密封性能优化的材料选择。
8、绿色环保设计：选择环保材料制造高速电磁阀，减少对环境的影响。同时，优化产品设计，减少废弃物的产生和回收再利用的可能性。
9、在线测试与调试：为确保高速电磁阀的性能和质量，应实现对其性能的在线测试和调试。通过自动化测试设备和远程监控系统，实现对大量生产过程中的质量控制和故障排除。
三、高速电磁阀的优化研究
1、优化材料选择：选择具有优良导磁性能和耐磨性的材料，如不锈钢或合金钢，以提高阀门的耐用性和密封性能。
2、优化结构设计：通过对电磁铁和阀体结构的优化设计，减小阀门体积和重量，提高其响应速度。此外，采用多级降压结构，降低阀门工作时的功耗。
3、改进制造工艺：采用先进的制造工艺，如精密铸造、数控机床加工等，提高阀门的精度和一致性。同时，对表面进行硬化处理或镀膜处理，提高其抗腐蚀和耐磨性能。
结论：本次演示主要研究了柴油机高压共轨燃油喷射系统高速电磁阀的结构与控制参数优化及其特性测试系统的研制。通过仿真分析和实验研究，得到了优化后的高速电磁阀结构和控制参数。研制了一种新型的特性测试系统，可以对高速电磁阀的性能进行全面评估。实验结果表明，优化后的高速电磁阀和控制参数可以提高柴油机高压共轨燃油喷射系统的喷射精度和响应速度，该特性测试系统可以实现对高速电磁阀性能的全面评估。

基于高速开关电磁阀PWM控制的汽车ABS研究

式 ( 2) 为理想式 ,由于阀芯位移波形存在失真 , 实际占空比有所改变 ,故应对式 ( 2) 进行修正。这一修正量随上述 6个时间值的差异增大而增大。实际平均流量式应表述为 :
Q = Qmax kD
(4)
式中 k—修正系数。
从上式可以看出 ,通过调节占空比 D, 就可以连
续地控制通过开关阀的平均流量 , 实现对流量的准
图 3 防抱死工作原理图
图 2 驱动电压信号、电磁铁线圈电流和阀芯位移关系
设每周期中通过高速开关阀的平均流量为 Q,
则有 :
Q = Qmax ·D
(2)
当控制单元接收到各轮速传感器传来的相当于滑移率在 15% ～25%之间的脉宽调制信号时 , AB S 控制单元给电磁阀通一小电流 ,使电磁阀的电磁柱
连续控制 ,最终实现对输出口压力的控制。
2 PWM 信号控制的 ABS系统
液压制动压力调节装置由一个两位三通高速电磁液压阀、电动泵总成、电机、单向阀和储液器等组成。通过制动管路对各制动轮缸实施制动压力的调节。防抱死制动系统工作示意图 ,如图 3所示。
1 - 电磁柱塞 ; 2 - 回流泵 ; 3 - 降压器 ; 4 - 回流通道 ; 5 - 控制单元
关键词 :高速电磁开关阀 ;防抱死制动系统 ;脉宽调制
中图分类号 : TH134 文献标识码 : A
文章编号 : 1001 - 4551 (2007) 07 - 0070 - 04
Study of autom ob ile ABS ba sed on PWM con trol of h igh speed on 2off soleno id va lve L I Hui, Q IAO Yin2hu

耦合详细驱动电路的高速电磁阀动态模型研究

耦合详细驱动电路的高速电磁阀动态模型研究１２１１１，，，，赵建辉周勇岳鹏飞石勇马修真
控制电路的条件下驱动参数对电磁阀工作性能的高压共轨系统可以不受柴油机负荷和转速的影细响。高速电磁阀是多物理场瞬变耦合的复杂系、响而精确柔性地进行喷油定时喷油规律和喷油量影，。，其驱动电路的开发是电磁阀设计的关键因此，，的调节因而在柴油机上得到了广泛的应用是柴油统研究建立了耦合电流反馈的详细驱动电路的电磁、。超低排放的关键系统高速电磁本机实现高效燃烧，动态特性数学模型提出了更详细的共轨喷油器阀是共轨喷油器的核心控制部件，其动态响应特性阀［］１３，速电磁阀数学模型使得开展详细驱动电路参数对是共轨系统实现燃油精确喷射的根本条件。高［］［］４５，磁阀工作特性影响规律的研究成为可能为进行电和深入研究了电磁阀结构参电ＴａｋｅｏＫａｉｍａｊ［］６采。阀响应特性优化设计提供了准确的设计工具。数对电磁阀开启响应的影响用新的磁Ｗａｎｇ，软磁材料进行电磁阀磁路的设计实现了电１ＡｌＦｅ高速电磁阀工作原理［］７李丕茂根据磁链。磁阀更高速的开启和关闭响应喷油器高速电磁阀的结构见图主要由电磁，１和电磁力的关系建立了电磁阀的动态数学模型通，［］、、、、、衔铁阀杆衔铁复位弹簧衔铁缓冲弹簧缓冲８。、过试验数据验证了模型的正确性范立云张廷铁［］［］９１０、王杨彬等把计算得到的羽ＡｎｓｏｆｔＭａｘｗｅｌｌ、电磁力随气隙驱动电流变化的数据以插值的形式加载到电磁模型实现电磁阀电磁机械，ＡＭＥＳｉｍ液力子系统的耦合从而开展了电磁阀的设计优化，。［］１１出了带有预励磁和反向磁化的电磁阀驱动Ｌｕ提试验验证了所提出的驱动策略能有效提，控制策略［］１２高电磁阀的动态响应。喷油器软ＣｈｅｎＧＤＩｇ对。磁材料对电磁力的影响开展了仿真分析ＡｌＪａ［］［］１３１４分析了驱动电流对电磁阀Ｇａｈｉｚａｄｅｈ等ｂｅｒ，ｇ［］［］［］１５１６１７。电磁力的影响立Ｔｏｃｕ，Ｊｉｎ，Ｍｅｈｍｏｏｄ建ｐ，。了一维电磁阀数学模型开展了仿真分析图共轨喷油器高速电磁阀三维简图１上述的研究更多地集中在结构参数和未考虑７１０

柴油机高压共轨燃油系统――高速电磁阀的控制及其测试系统研究与.

东南大学博士学位论文柴油机高压共轨燃油系统——高速电磁阀的控制及其测试系统研究与开发姓名:张靖申请学位级别:博士专业:精密仪器及机械指导教师:翟羽健20030501东南大学博士学位论文摘要作为满足柴油机排放、节能和提高性能的重要途径,柴油机电子控制技术已成为当前柴油机技术的重要发展领域。

其中,高压共轨式柴油机电控燃油系统就是当前研究的新技术之一。

共轨式燃油系统是最近十几年来发展起来的新型燃油系统,其喷油压力与喷油量无关,也不受发动机负荷和转速的影响,能根据要求任意改变压力水平,使NOx和颗粒排放都大大降低。

在柴油机的喷射控制中,高速强力电磁阀作为系统的执行元件是关键性器件,共轨式燃油系统通过高速电磁阎实现对柴油机的预喷油量、主喷油量、预喷闻隔、喷油正时和喷油速率等参数的精确柔性控制,高速电磁阀的特性直接影响燃油喷射系统的主要性能指标。

本文结合一汽集团柴油机高压共轨喷油系统的研究课题,针对喷油器高速强力电磁阀及其控制技术进行了研究,取得了具有实用价值的成果和技术数据,开发了相应的驱动器及测试设备,并投入使用。

(1从工程应用和控制的角度建立了具实用价值的高速电磁阀静态及动态数学模型,电磁阀静态模型对电磁阀的结构、工作机理和参数设计具有指导意义;电磁阎动态模型对高速电磁阀的动态特性及其驱动器研制具有指导意义。

(2针对高压共轨喷油器电磁阎的工作性质和环境特点,研制开发了具有多种参数调节、可实现最佳电磁阀驱动波形的驱动器,提出了适用于汽车发动机环境条件下的电磁阀驱动器智能控制方案,提高了驱动器的稳定性和适应性;提出了升压放电配合功率吸收提高电磁能充放速度的技术方法,解决了高速电磁阀开关过程中电磁能快速加载和卸载的技术问题,使驱动器在有效提高电磁阀开关速度的同时,不降低自身的效率。

(3为能准确得到电磁阀的定量参数,以及为电磁阀的设计和控制提供依据和参数评定,研制了电磁阀静态特性测试系统。

介绍了系统的结构、原理及数据采集方案,提出了在输出电流大范围调整时保证脉冲电流发生器电流输出精度的技术方法。

电液位置系统用高速电磁阀及其特性研究

- II -
different duty ratio PWM signal generation and driving mode principle do meticulous analysis, design the actual high-speed solenoid valve drive circuit, and then through the simulation results to see, realize the large current start, small current maintain technical requirements. In this paper, a new electro-hydraulic position system is established on the basis of high-speed solenoid valve. Based on the principle of the system and model analysis, it is concluded that the model of transfer function.According to its open loop transfer function for the stability of the system of the open loop gain, and use the simulation get Bode diagram and Nichols diagram, verified the stability of the system. In order to realize hydraulic cylinder of smooth start and stop, the acceleration of the piston is optimized. Then the analysis of system error sources and influence factors, in order to eliminate the electro-hydraulic position system follow error, this paper adopted the predicted control strategy, respectively from the two aspects of theory and simulation is analyzed, the simulation results show that the control method can effectively improve the electro-hydraulic position system positioning accuracy. Key Words ：High-speed solenoid valve ；Static characteristic ；Dynamic response ； Drive circuit ； Electro-hydraulic position system

高速开关电磁阀的模型分析及控制方法研究

% 0 , / 05! ( 0 * 1（ 2 3%） 4／ " 5. 式中，0 为电磁吸引力；1 为常数；" 为气隙大［］小； 2 3 为安匝数；4 为铁心截面积 ) 。由上式可知：电磁力和线圈中的电流和匝数的
) ( + , ! （）（） +.!,) +,!.) -! , ! ! ) % ） )" （ +,!.) ) !. %） +,!.) ) -! ( + , - （ !. % ! )）* # (（ ! ） )" （ +,!./ ) +. &
电气应用 ! " " #年第! $卷第% %期
/ 较小，开关阀不能完全开启。这种情况对阀体本身没有什么损害，也不存在深度饱和，功耗增
大，温升等问题。
! 控制方法
! " # $ %& 与闭环反馈控制脉冲宽度调制（，是在控制系统中经常 " #$）用到的信号调制方法，原理简单，技术成熟，在此不再赘述。当调压阀出口压力值（由出口传感器测得）与给定压力值不相等时，单片机用输出压力值与给定压力值的偏差驱动进、排气电磁阀，实现对先导腔压力的调节，直到偏差为零，进、排气电磁阀均关闭，主阀芯在新的位置上达到平衡，从而得到一个与输入信号成比例的输出压力。按偏差信号进行控制的方法，就是闭环反馈控制。" #$ 与闭环反馈］ ’ 控制结合，在气动伺服系统中应用得比较广泛［。 ! " ’ 二次调制高速开关阀是感性组件，其开启、关闭动作相对于控制信号有一定的滞后，其滞后时间主要由驱动能量和驱动方式决定。阀上电后，电磁部分产生电磁力，衔铁在电磁力的作用下上下运动，公式为

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》篇一一、引言随着矿山开采的深入和技术的不断进步，矿用电磁先导阀作为矿山设备中的重要控制元件，其驱动控制技术的优劣直接关系到矿山生产的安全与效率。

因此，对矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术进行研究，对于提升矿山生产效率和安全性具有重要意义。

本文旨在探讨矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术，分析其工作原理、性能特点及存在的问题，并提出相应的解决方案。

二、矿用电磁先导阀概述矿用电磁先导阀是一种用于控制流体流动方向的装置，广泛应用于矿山生产中的液压系统和气动系统中。

其工作原理是利用电磁铁产生的磁场力来控制阀芯的开关，从而实现流体的控制。

矿用电磁先导阀具有结构简单、动作灵敏、可靠性高等优点，在矿山生产中发挥着重要作用。

三、矿用电磁先导阀快速驱动控制技术矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术是实现其高效、安全运行的关键。

该技术主要通过优化电磁铁的设计和控制系统，提高阀芯的响应速度和动作精度，从而实现对流体的快速控制。

1. 电磁铁设计优化电磁铁是矿用电磁先导阀的核心部件，其性能直接影响到阀的驱动控制效果。

优化电磁铁的设计，包括改进磁场分布、提高磁通量、降低能耗等，可以有效提高阀的响应速度和动作精度。

同时，采用高性能的电磁材料和制造工艺，也可以提高电磁铁的可靠性和使用寿命。

2. 控制系统优化控制系统是矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的关键。

通过优化控制算法和控制系统结构，可以提高阀的响应速度和动作精度。

例如，采用PID控制、模糊控制等先进的控制策略，可以实现对阀的精确控制。

同时，引入数字化技术和智能技术，可以实现阀的远程监控和故障诊断，提高系统的可靠性和安全性。

四、性能特点及优势矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术具有以下性能特点和优势：1. 高响应速度：通过优化电磁铁设计和控制系统，提高阀芯的响应速度，实现对流体的快速控制。

2. 高动作精度：采用先进的控制算法和控制系统结构，提高阀的动作精度，确保流体的精确控制。

航空发动机高速电磁阀控制模式分析研究

Research on High Speed Duty Ratio Control Method of Solenoid on Aero － engine
WANG Qiu － xia，FAN Ding，PENG Kai，LIU Yu － qi
（ School of Power and Energy，NortUniversity，Xi’an Shaanxi 710072）
鉴于国内外在两种不同控制方式对系统控制的影响的比对方面缺少相关研究，本文针对某型涡扇发动机用高速电磁阀的不同控制模式，结合典型的航空发动机燃油控制系
— 145 —
统，利用 AMESim 的系统建模、仿真及动力学分析功能［3］，在 AMESim 环境下建立了某型发动机控制系统中的高速电磁阀及典型航空发动机机械液压主燃油流量执行机构的数学模型，在此基础上对模型进行仿真分析。最后，针对仿真结果中两种不同控制模式对发动机性能影响情况进行分析比较，掌握了这两种控制模式的工作特点及对航空发动机性能的影响。为工程实践中航空发动机高速电磁阀控制模式的研究及选型提供了相关依据，具有一定的工程应用参考价值。
1 引言
高速占空比电磁阀作为航空发动机电子控制系统的电－液转换装置，是电子控制器的关键执行元件。国外某型涡扇发动机机械液压－模拟电子控制系统所用的电磁阀采用频率随占空比按照一定规律变化的驱动控制模式［1，2］，而我国同类电磁阀的驱动控制方式为：频率为固定的 40Hz，仅通过调节占空比来实现对流量和压力的控制。
ABSTRACT： High speed solenoid is a key component of aero － engine electric control system． Two control methods applied in engineering are the variable frequency method and the steady frequency method． However，it is not easy to find the research on the comparison of these two methods both at home and abroad． To better understand the different effects these two methods have on the control of the system and offer some help on the choice of the control method in engineering，the model of high speed solenoid and typical mechanical － hydraulic control system was built with AMESim． Based on this model，two comparisons have been made． One of them was between the settled frequency duty ratio （ SFDR） control algorithm and the variable frequency duty ratio （ VFDR） control algorithm． The other one was done according to the different frequency in the settled frequency control． The simulation shows that the VFDR has better quality than the SFDR in the response time，and they are nearly equal in other aspects． As the frequency grows，the response time slows down while the overshoot of the system decreases． As the frequency decreases，the result is completely opposite． KEYWORDS： Aero － engine； High speed solenoid； Modeling and simulation； Duty ratio control

高速开关电磁阀的研究及测试

文章编号:1000-0925(2004)01-038-05250010高速开关电磁阀的研究及测试刘兴华,李广荣(北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081)R esearch and T est of High Speed Switch Electromag netic V alveL IU Xing 2hu a ,L I G u ang 2rong(School of mechanical and Vehicle Engineering ,Beijing Inst.of Technology ,Beijing 100081,China )Abstract :The high 2speed switch electromagnetic valve is a key equipment in the electromagnetic control sys 2tem ,whose performance will influence the whole electromagnetic control system greatly.In this paper ,a new kind of high 2speed swicth electromagnetic valve with two loops is designed and tested.Some advise in the design of elec 2tromagnetic valve are given and its application to the control system is introduced.摘要:高速开关电磁阀在电磁控制系统中是一种结构简单、易于实现计算机控制的关键控制元件,它的性能指标对整个电液系统有很大的影响。

本文设计了一种新型的双线圈结构的高速开关阀,并对其性能进行了测试和研究,给出电磁阀设计过程中需注意的几点建议,最后,给出了电磁阀在电控系统中的应用方法。

高速电磁阀在汽车发动机中的应用研究

高速电磁阀在汽车发动机中的应用研究近年来，随着汽车工业的不断发展和技术的进步，高速电磁阀在汽车发动机中的应用越来越受到关注。

高速电磁阀作为发动机控制系统的关键部件，具有重要的作用和潜力。

本文将从高速电磁阀的工作原理、在汽车发动机中的应用、以及未来的发展趋势等方面进行探讨。

首先，我们来了解一下高速电磁阀的工作原理。

高速电磁阀是一种利用电磁力控制气流或液流的阀门，其关键部件是一个由线圈、铁心和阀体组成的电磁驱动系统。

当电流通过线圈时，产生的电磁力驱动阀芯与阀座分离，打开阀门，从而实现流体的控制。

而在高速电磁阀中，通过优化阀体结构、提高线圈电流响应速度以及减少阀芯质量等措施，使得电磁阀能够在毫秒级的时间内完成开关动作，从而实现对发动机燃烧系统的精确控制。

然后，我们来看一下高速电磁阀在汽车发动机中的应用。

高速电磁阀主要应用于汽车燃油喷射系统、气门控制系统以及废气处理系统中。

在汽车燃油喷射系统中，高速电磁阀可以实现对燃油喷射时机、喷射量以及喷射形态的精确控制，从而提高发动机的燃烧效率和动力性能。

在气门控制系统中，高速电磁阀可以实现对气门的精确控制，从而提高发动机的进气效率和排放性能。

在废气处理系统中，高速电磁阀可以控制废气再循环的流量和时机，从而减少有害物质的排放。

通过高速电磁阀的应用，汽车发动机的性能和环保性能得到了显著的提升。

最后，让我们展望一下高速电磁阀在未来的发展趋势。

随着汽车工业的不断发展和智能化技术的进步，高速电磁阀将面临更多的挑战和机遇。

一方面，高速电磁阀需要具备更高的响应速度和更高的工作温度范围，以适应日益复杂的汽车发动机工作环境。

另一方面，高速电磁阀需要更高的可靠性和更低的能耗，以满足节能减排的要求。

因此，未来的高速电磁阀将更加注重材料的选择和制造工艺的改进，以提高阀门的密封性能和耐久性，并且采用新型的电磁驱动系统，以提高阀门的响应速度和动态特性。

综上所述，高速电磁阀在汽车发动机中具有重要的应用和研究价值。

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》范文

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》篇一一、引言随着矿山的开采深度和复杂度不断增加，对矿用设备的可靠性和效率提出了更高的要求。

矿用电磁先导阀作为矿井中的重要控制元件，其驱动控制技术的优劣直接关系到矿山生产的安全与效率。

因此，研究矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术，对于提高矿山生产的自动化水平和安全性具有重要意义。

二、矿用电磁先导阀概述矿用电磁先导阀是一种用于控制流体介质的电磁阀门，其工作原理是利用电磁力驱动阀门进行开关控制。

在矿山生产中，电磁先导阀广泛应用于通风、排水、提升、运输等系统中，是保障矿山安全生产的重要设备之一。

三、矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的必要性传统的矿用电磁先导阀驱动控制技术存在响应速度慢、控制精度低等问题，难以满足现代矿山生产的高效、安全、可靠的要求。

因此，研究矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术，对于提高阀门的响应速度和控制精度，保障矿山生产的安全和效率具有重要意义。

四、矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的研究内容1. 驱动电源设计：驱动电源是电磁先导阀快速驱动控制技术的关键之一。

研究高效率、高稳定性的驱动电源，可以提高电磁阀的响应速度和控制精度。

可以采用数字控制技术，实现电源的智能调节和优化。

2. 控制器设计：控制器是电磁先导阀快速驱动控制技术的核心。

研究高性能的控制器，可以实现阀门的快速响应和高精度控制。

可以采用模糊控制、神经网络控制等智能控制算法，提高控制器的性能。

3. 阀门结构设计：阀门的结构设计对驱动控制效果具有重要影响。

研究合理的阀门结构，可以减小阀门的开启和关闭时间，提高阀门的响应速度和控制精度。

可以采用流场分析和优化设计等方法，对阀门结构进行优化设计。

4. 快速响应算法研究：研究快速的响应算法，可以实现电磁先导阀的快速响应和高精度控制。

可以采用基于模型的预测控制、滑模控制等算法，提高阀门的响应速度和控制精度。

五、矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的应用矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的应用，可以提高矿山生产的自动化水平和安全性。

高速开关电磁阀的性能分析及优化研究

高速开关电磁阀的性能分析及优化研究张廷羽张国贤(上海大学机电工程与自动化学院上海 200072)摘要：本文建立了高速电磁阀的电、磁、机、液模型，并利用ANSYS、AMESim软件，将上述模型联系起来求解，在此基础上，对影响电磁阀流量和响应时间等性能的各个因素，进行了定性的分析，提出了进一步改进和优化高速电磁阀的方案。

关键词：电磁阀 ANSYS AMESim 仿真Abstract: In this paper, a mathematical model for solenoid is built, including the magnetic model、current model、mechanical model and hydraulic model. With ANSYS、AMESim software, the model is calculated and the factors which effect the performance of solenoid are analyzed. Keyword : solenoid ANSYS AMESim simulation1、概述高速开关电磁阀是很多控制系统的关键执行元件，例如在汽车制动防抱死系统（ABS）、电控柴油喷射系统、无凸轮电控液压驱动气门系统上都需要具有大流量、快速响应的开关电磁阀。

它通过接受电子控制单元的控制信号实现快速的启闭，额定流量和动作时间是衡量电磁阀的重要指标，其直接影响系统的稳定性和可控性，电磁阀的额定流量越大，响应时间越快，系统的控制精度和稳定性越好。

目前，具有大流量、高响应的电磁阀只在少数发达国家生产制造，早在20世纪70年代末，英国Lucas公司就研制了Colenoid电磁阀，开启时间为0.75ms，关闭时间为0.8ms，被用于该公司的电控单体泵中，且由于其行程长（最大可达20mm），可达到很高流量；日本Zexel公司的DISOLE电磁阀，当最大行程为0.4mm时，其响应时间为0.74ms，被用于该公司研制的Model-1型电控分配泵中。

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》

《矿用电磁先导阀快速驱动控制技术研究》篇一一、引言在矿用设备的控制系统中，电磁先导阀作为重要的执行元件，其驱动控制技术的优劣直接关系到整个系统的性能和安全性。

随着矿用设备向高效、智能、安全方向发展，对电磁先导阀的驱动控制技术提出了更高的要求。

因此，研究矿用电磁先导阀的快速驱动控制技术，对于提高矿用设备的工作效率、安全性和可靠性具有重要意义。

二、矿用电磁先导阀概述矿用电磁先导阀是一种利用电磁原理进行控制的阀门，主要用于控制流体介质的流通和截断。

其结构主要由阀体、电磁铁、阀芯等部分组成。

电磁铁是先导阀的核心部分，通过电流的通断来控制阀芯的开启和关闭。

矿用电磁先导阀具有响应速度快、控制精度高、可靠性好等优点，广泛应用于矿井通风、排水、输送等系统中。

三、快速驱动控制技术研究3.1 快速驱动控制技术的必要性矿用设备在运行过程中，要求电磁先导阀能够快速响应，以实现系统的快速控制和调节。

因此，研究快速驱动控制技术，提高电磁先导阀的响应速度和控制精度，对于提高矿用设备的工作效率和安全性具有重要意义。

3.2 快速驱动控制技术的实现为实现电磁先导阀的快速驱动控制，需要从以下几个方面进行研究和改进：（1）优化电磁铁设计：通过优化电磁铁的结构和材料，提高其磁性能和导电性能，从而降低电磁铁的响应时间和能耗。

（2）采用先进的控制算法：通过采用先进的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，实现对电磁先导阀的精确控制和快速响应。

（3）改进驱动电路设计：通过改进驱动电路的设计，提高电路的稳定性和可靠性，从而保证电磁先导阀的快速驱动和控制。

四、实验研究与分析为了验证快速驱动控制技术的效果，进行了实验研究和分析。

实验中，采用先进的测试设备和方法，对改进前后的电磁先导阀进行了性能测试和对比分析。

实验结果表明，经过优化设计和改进控制算法后，电磁先导阀的响应速度和控制精度得到了显著提高，同时系统的稳定性和可靠性也得到了提高。

五、结论与展望通过对矿用电磁先导阀快速驱动控制技术的研究，提高了电磁先导阀的响应速度和控制精度，从而提高了矿用设备的工作效率和安全性。