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推进技术2024年第10期:数字先导燃油计量滑阀无模型滑模控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:高强;刘骅毅;牛明洋;

单位:江苏大学流体机械工程技术研究中心;南京航空航天大学机电学院;

摘要:为提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能,提出一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上,搭建其非线性数学模型,并基于滑阀位移实测数据对数字阀的流量系数进行辨识。不同占空比脉宽调制(PWM)信号下的阀芯位移仿真与实验结果基本一致,验证了模型的准确性,同时揭示了阀芯位移的振荡规律。幅频特性测试结果表明,该燃油计量滑阀在跟踪±50%全行程时的-3 dB幅频宽达到16.5 Hz。进一步地,提出一种不依赖于对象模型的无模型滑模控制算法,结果表明,在跟踪轨迹x=4.5sin(2πt)时,与PID控制相比,无模型滑模控制器的最大误差、平均误差以及误差的标差分别减少45.1%,15.4%,23.3%。

关键词:燃油计量滑阀;;数字阀阵列;;辨识;;无模型滑模控制;;非线性数学模型

基金资助:国家自然科学基金(52205058);; 江苏省高等学校自然科学研究面上项目(22KJB460017)~~