针型调节阀线性流量特性实现及流量控制研究

来源：机床与液压杂志2026年第8期北京时间：

作者：洪昕扬，罗志伟，谢锦文，陈炳庆

单位：厦门理工学院机械与汽车工程学院；厦门理工学院机械与汽车工程学院；厦门理工学院机械与汽车工程学院；厦门丛蔚科技有限公司

摘要：针对针型调节阀在压力波动条件下流量控制精度不足、传统方法依赖预存特性表和固定参数的问题，开展线性流量控制研究。采用等值面积曲线法设计阀芯型面并计算各开度流通面积与流量系数；建立三维流道模型，利用ANSYS Fluent对不同开度下的流量特性进行数值模拟，并与理论结果进行对比；构建前馈神经网络与模糊自整定PID复合控制策略，由前馈环节预测阀门开度，由反馈环节依据流量偏差在线修正控制量；搭建试验平台开展额定压力与变压力条件下的控制试验。结果表明：在20%~100%开度内，仿真与理论流量特性的最大相对误差为3.95%；在0.4~0.7 MPa变压力工况下，复合控制系统的流量系数最大相对误差为2.74%；在额定压力条件下，复合控制系统在10%~100%开度内的平均相对误差为1.04%。该方法能够减弱压力波动影响，提高针型调节阀线性流量控制精度。

关键词：调节阀;线性流量特性;阀芯型面;流量控制;模糊PID

基金资助：福建省自然科学基金项目（2024J011201）