基于Karnopp摩擦模型的比例阀颤振响应研究

来源：机床与液压杂志2021年第19期北京时间：

作者：吴会刚，刘昊，徐鹏

单位：北京天地玛珂电液控制系统有限公司；北京天地玛珂电液控制系统有限公司；西门子工业软件（北京）有限公司

摘要：颤振有助于改善比例阀响应特性，其频率及幅度参数与比例阀结构参数直接相关。基于开环比例控制阀仿真模型，研究功率级阀芯的颤振响应、颤振信号降低摩擦滞环的机制并确定最优参数范围。建立仿真模型，颤振信号通过双占空比高频PWM形式引入，基于电磁场有限元方法构建比例电磁铁，采用Karnopp摩擦模型建立衔铁及功率级阀芯动力学方程。仿真结果表明：摩擦模型能够较好地表征电磁铁力滞环及阀芯流量滞环现象；在颤振信号激励下，阀芯产生颤振运动，摩擦力状态在静摩擦与动摩擦间切换，进而影响其响应特性；颤振频率和幅度参数存在最优区间，且由比例阀的结构参数决定。

关键词：颤振作用;Karnopp摩擦模型;高频PWM;流量滞环;比例电磁铁

基金资助：中国煤炭科工集团科技创新创业资金专项项目（2018-TD-QN047）