电磁直线执行器直接驱动的流体控制阀系统的研究

本书以高性能的电磁直线执行器直接驱动的流体控制阀系统为研究对象，以提升流体传动与控制系统的控制性能为目标，通过系统方案设计、理论分析、数学建模、仿真计算和试验验证相结合的方法，对电磁直线执行器直接驱动的流体控制阀进行深入和详细的研究。本书内容主要包括绪论、系统的方案设计、系统数学模型与仿真分析、磁阻位移传感器的研究、流体控制阀连续升程控制研究和流体控制阀的无模型自适应控制等。本书可作为机电控制、流体控制等研究领域相关技术人员的参考用书，也可作为机电工程领域研究生参考用书。

前言
第1章绪论
1.1概述
1.2国内外研究现状和发展趋势
1.2.1阀用电一机转换装置的研究
1.2.2直接驱动的流体控制阀的研究
1.2.3直接驱动的流体控制阀的控制调节技术研究
1.3面临的主要挑战
1.4本书的主要研究内容与结构
第2章电磁直线执行器直接驱动的流体控制阀系统实现
2.1系统功能分析与结构
2.1.1系统功能
2.1.2系统结构与工作原理
2.1.3系统性能要求
2.2系统控制器
2.2.1微控制器选型
2.2.2功率驱动电路设计
2.2.3系统软件结构设计
2.3系统执行器
2.3.1执行器结构与工作原理
2.3.2执行器性能
2.3.3直接驱动的流体控制阀的结构与工作原理
2.4系统传感器
2.4.1电流传感器
2.4.2直线位移传感器
2.4.3流量传感器
2.5本章小结
第3章流体控制阀系统数学模型与仿真分析
3.1系统基本模型
3.1.1电路子系统
3.1.2磁场子系统
3.1.3机械子系统
3.1.4流体子系统
3.2控制系统结构与建模
3.2.1电流环模型
3.2.2位置环模型
3.3系统仿真与参数影响
3.3.1运动质量
3.3.2线圈电阻
3.3.3驱动电压
3.3.4阀盘直径
3.3.5供气压力
3.3.6喷射脉宽
3.4流量特性研究
3.4.1流场仿真
3.4.2不同升程下的流量仿真与试验
3.4.3不同压差下的流量仿真与试验
3.5本章小结
第4章磁阻位移传感器的研究
4.1位移传感器的研究概述
4.1.1磁阻位移传感器的原理
4.1.2基于磁阻原理的传感器KMZ60的功能
4.2偏置磁场的仿真
4.2.1磁钢的选取和分析
4.2.2磁钢的位置与磁场角度的仿真
4.2.3不同布置位置的磁场强度仿真
4.2.4磁阻式传感器的硬件电路设计
4.3差动式磁阻位移传感器的研究
4.3.1差动式磁阻位移传感器的方案和原理
4.3.2干扰磁场的分析
4.3.3电磁直线执行器对传感器的影响分析
4.4磁阻式位移传感器的静态和动态测试
4.4.1试验方案
4.4.2静态测试
4.4.3动态测试
4.4.4磁阻位移传感器的标定
4.5本章小结
第5章直接驱动的流体控制阀连续升程控制研究
5.1直接驱动的流体控制阀连续升程控制方案
5.2直接驱动的流体控制阀的逆系统算法设计
5.2.1逆系统的原理和方法
5.2.2具有鲁棒性的控制器设计
5.3直接驱动的流体控制阀的PID算法设计
5.3.1PID原理
5.3.2增量式PI算法
5.3.3PI算法的改进
5.3.4增益调度控制算法
5.3.5复合控制算法的切换
5.4仿真与试验研究
5.4.1开关阀模式下的仿真与试验
5.4.2不同升程下的仿真与试验结果对比
5.4.3不同控制策略下的试验对比
5.5本章小结
第6章直接驱动的流体控制阀的无模型自适应控制
6.1无模型自适应控制概述
6.2无模型自适应控制的理论基础
6.3仿真模型
6.3.1电磁直线执行器的非线性模型
6.3.2Matlab/Simulink模型框架
6.4仿真结果
6.4.1连续升程的仿真
6.4.2不同目标位置的阶跃响应
6.4.3系统在空载和负载下的仿真研究
6.4.4系统的抗干扰能力仿真
6.5试验结果与分析
6.5.1固定升程3mm的试验结果
6.5.2对任意升程的试验结果
6.6本章小结
第7章总结与展望
7.1主要工作与结论
7.2研究展望
参考文献