自然环境下直动式电液伺服阀工控系统的建模与仿真研究

在自然环境中，直动式电液伺服阀的工控系统技术研究一直是工程机械发展和应用领域拓宽的关键。传统喷嘴挡板式电液伺服阀已难以满足这些新要求，因此，我们需要一种新的电液伺服阀——直动式伺服阀。这种新型电液伺服阀取消了喷嘴挡板组，提高了抗污染能力，并采用直线力马达替代了力矩马达，这些优点使得它自上个世纪90年代后期面世以来，就受到了广泛关注。

为了提升直动式电液伺服控制系统的性能，本文建立了数学模型并进行Simulink仿真分析，以Moog系列直动阀为例。在这个过程中，我们首先介绍了Moog系列直动式电液伺服阀的结构，它主要由直线力马达、液压阀及放大器组成。然后，我们讨论了直接与被控物理量相关的三类伺服控制系统，其中位置控制系统是最常见的一种。

接着，本文推导出了一系列关于直动式电液伺服阀控制系统数学模型中的传递函数，这些包括从输入信号到输出信号所经过的各种环节，如位移传感器和深度电流负反馈放大器等。此外，还利用Matlab/Simulink工具建立了一套对应于这些数学模型和实际结构图2中的仿真框图，如图3所示。