微小流量旋转直驱伺服阀传控特性分析与优化

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2024年第5期北京时间：

作者：陆亮，徐寅鹏，李梦如，张小洁，凌扬洋，李鸿向

单位：1.同济大学 机械与能源工程学院,上海 201804;2.流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江 杭州 310007;3.江苏金陵智造研究院有限公司,江苏 南京 210006

摘要：针对无人机、战术弹、支线民航等小型飞行器航空发动机燃油计量系统与推力矢量系统微小流量的伺服控制需求，就旋转直驱伺服阀偏心球副传动接口与非全周节流阀口等关键结构进行了尺寸约束设计分析，并就节流阀口宽度、球副偏心距以及驱动电机转动惯量等重要参数进行了优化分析，给出了伺服阀结构设计的优化区间。在此基础上，研究提出了电机转角与电流双闭环控制方法，幅频响应实测结果与理论分析较为一致，200 Hz以上高频响应满足实际需求，且双闭环控制方法大幅降低了伺服阀响应超调并提升了稳定性。

关键词：旋转直驱伺服阀,微小流量,传动与控制,建模分析,设计优化

基金资助：国家重点研发计划（2019YFB2005102）；国家自然科学基金（52075387）；上海市自然科学基金（22ZR1464400）；流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金（GZKF-201907）