【技术实现步骤摘要】
一种用于电磁式高速开关阀软着陆的自适应PWM控制方法
：本专利技术涉及电磁式高速开关阀的驱动控制方法，尤其涉及一种用于电磁式高速开关阀软着陆的自适应PWM控制方法。
技术介绍
：高速开关阀作为数字液压系统中的核心控制元件，主要用于控制液压系统的输出流量和压力。电磁式高速开关阀一般采用脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM)控制方法，其阀芯仅工作在两种状态下：全开或全关，相对于传统的比例/伺服阀，电磁式高速开关阀具有无泄漏、无死区和抗干扰能力强等优势，在工程机械、发动机燃油调节以及汽车制动等领域得到了一定的应用。目前，为了提高电磁式高速开关阀的切换频率，现有专利一般采用多电压控制策略和基于电流反馈的PWM控制策略，如中国专利CN105805392公开的一种提升高速开关电磁阀响应速度的控制方法和CN108518520A公开的一种电磁式高速开关阀的双电压驱动电路，均是通过在阀芯开启阶段对线圈施加高电压激励来达到阀芯高速开启的目的；中国专利CN105443840A公开的一种电磁阀智能控制系统及其方法和CN...
【技术保护点】
1.一种用于电磁式高速开关阀软着陆的自适应PWM控制方法，其特征在于：电磁式高速开关阀阀芯的开启过程设置三个阶段，包括：阀芯开启滞后阶段，阀芯开启运动阶段以及阀芯最大开口维持阶段；阀芯开启滞后阶段为阀芯在一段时间内处于零开口状态；阀芯开启运动阶段为阀芯从零开口状态运动至刚到达最大开口状态；阀芯最大开口维持阶段为阀芯在一段时间内处于最大开口状态；/n在复合PWM控制信号的基础上增加一个反向电压信号；/n所述反向电压信号的开始激励时间(t
【技术特征摘要】
1.一种用于电磁式高速开关阀软着陆的自适应PWM控制方法，其特征在于：电磁式高速开关阀阀芯的开启过程设置三个阶段，包括：阀芯开启滞后阶段，阀芯开启运动阶段以及阀芯最大开口维持阶段；阀芯开启滞后阶段为阀芯在一段时间内处于零开口状态；阀芯开启运动阶段为阀芯从零开口状态运动至刚到达最大开口状态；阀芯最大开口维持阶段为阀芯在一段时间内处于最大开口状态；
在复合PWM控制信号的基础上增加一个反向电压信号；
所述反向电压信号的开始激励时间(t11)和结束激励时间(t12)的设计包括以下步骤：
步骤一、建立电磁式高速开关阀的数学模型；
步骤二、通过仿真分析反向电压的开始激励时间(t11)，结束激励时间(t12)以及供油压力分别对阀芯软着陆性能和动态特性的影响规律；
步骤三、在上述影响规律的基础上，提出反向电压的开始激励时间(t11)，结束激励时间(t12)的设计准则，基于多项式拟合方法给出了设计公式。
2.根据权利要求1所述的用于电磁式高速开关阀软着陆的自适应PWM控制方法，其特征在于，步骤一中，电磁式高速开关阀数学模型的构建包括以下步骤：
根据基尔霍夫电压定律，线圈的电压平衡方程为
式中，U和I分别为驱动电压和线圈电流；L和R分别为等效电感和等效电阻；
根据磁路方程可以分别得到
NI＝HcLc+HgLg＝HcLeq(2)
式中，N为线圈匝数；Hc和Hg分别为磁芯和气隙中的等效磁场强度；Lc和Lg分别为磁芯和气隙中的等效磁路长度；Leq为磁路的等效长度；B为磁芯的磁感应强度；uc为磁芯的绝对磁导率；和ψ分别为磁芯的磁通和磁链；S为衔铁的截面积；
其中Leq为
Leq＝Lc+ur(δ-xp)(5)
式中，ur、δ和xp分别为磁芯的相对磁导率、初始气隙长度和阀芯位移；
根据公式(1)～(4)可以得到L为
则电磁力为
式中，u0和λ分别为空气磁导率和漏磁系数；
根据牛顿第二定律，阀芯的动力学方程为
式中，mp为阀芯的位移；Bv为阀芯运动的阻尼系数；ps和As分别为电磁式高速开关阀的供油压力和进油口面积。
3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉川，高强，江裕雷，吴昌文，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，南京航启电液控制设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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