高速電磁開關閥性能分析與優(yōu)化設計的基礎研究.pdf

1、該文的主要研究內(nèi)容:1.建立高速電磁開關閥性能預測模型;充分考慮影響高速電磁開關閥性能的因素,如磁化過程中的非線性,電、磁、機、液子模塊之間的耦合性等,運用系統(tǒng)模塊化的分析方法,建立簡單、實用的性能預測模型和迭代求解算法,不僅可用于對虛擬的高速電磁開關閥進行仿真分析,而且可用來對已有閥的性能進行評估,能夠較好地預測高速電磁開關閥的實際動態(tài)工作過程.在高速電磁開關閥的性能預測模型的研究中,首先將非線性耦合系統(tǒng)劃分為四個子模塊分別進行建模,

2、然后以控制時序為基礎建立閥的動態(tài)過程模型,從而完善高速電磁開關閥的動態(tài)性能預測模型.2.深入研究電磁模型的非線性;電磁子模塊是分析的難點和重點,該文單獨作為一章來研究.文中基于改進的矢量Preisach磁滯模型,建立考慮磁滯和渦流等非線性因素的電磁子模型,并結(jié)合實驗參數(shù)和仿真數(shù)據(jù)進行參數(shù)識別研究.在電磁子模塊的仿真計算過程中,引入不動點技術(FPT),使得計算的精度提高,速度加快.然后與其他子模塊結(jié)合,建立整個系統(tǒng)的計算模型,并給出仿真

3、結(jié)果.3.對影響高速開關閥性能的參數(shù)進行靈敏度分析;參數(shù)靈敏度分析在高速電磁開關閥性能預測和優(yōu)化設計之間起到承前啟后的作用,是電磁閥結(jié)構(gòu)參數(shù)和驅(qū)動方案優(yōu)化設計的前提.在對高速電磁開關閥數(shù)學模型及其動靜態(tài)特性分析的基礎上,文中首先給出源于控制系統(tǒng)理論的參數(shù)靈敏度概念,進一步分析不同設計參數(shù)變化對高速開關閥性能的影響,并給出不同參數(shù)在某一范圍變化時的參數(shù)靈敏度變化曲線,不但得出不同設計參數(shù)對性能指標的影響規(guī)律,而且可得到多參數(shù)變化對閥性能影

4、響的關系模型,為進一步優(yōu)化設計高速開關閥提供理論依據(jù).4.深入研究多目標多參數(shù)優(yōu)化設計問題;基于遺傳算法和直接搜索算法,提出一套適用于高速電磁開關閥的新混合優(yōu)化設計方法,以便更好地求解這類多極值電磁逆問題.該文主要針對輸入電流的優(yōu)化控制方案進行研究,在軟、硬件上實現(xiàn)對高速電磁開關閥的優(yōu)化控制.5.開展高速電磁開關閥的實驗研究; 在理論分析和優(yōu)化設計的基礎上,制作高速電磁開關閥樣機并開展試驗研究.利用建立的高速電磁開關閥的性能預測模型的仿