电液伺服阀用压电叠堆驱动器动态特性研究.pdfVIP

2014年 7月 机床与液压 Ju1．2014 第42卷 第 13期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．42No．13 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．13．008 电液伺服阀用压电叠堆驱动器动态特性研究 彭畅，曹树平，罗小辉 (华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074) 摘要：对电液伺服阀用压电叠堆驱动器的动态特性进行了研究。针对所讨论的压电型电液伺服阀结构，建立了压电叠 堆驱动器的动态系统模型；根据该模型的传递函数对压电叠堆驱动器进行 了时域和频域分析，并仿真分析 了系统阻尼系 数、系统等效质量、压电叠堆刚度等不同参数对压电叠堆驱动器动态特性和输出位移的影响。仿真结果表明：增大系统阻 尼系数、减小系统等效质量和增大压电叠堆刚度可提高驱动器的动态特性和输出位移。该结果为电液伺服阀用压电叠堆驱 动器的结构参数优化设计提供了理论依据。 关键词：压电叠堆驱动器；电液伺服阀；动态特性；仿真 中图分类号：TH137．5；TP391．9 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2014)13—032—4 StudyontheDynamicPerformanceofaPiezoelectricStackActuatorfor Electro．hydraulicServoValve PENGChang，CAO Shuping，LUO Xiaohui (SchoolofMechanicalScienceEngineering，HuazhongUniversityofScienceTechnology， WuhanHubei430074．China) Abstract：Thedynamiccharacteristicsofapiezoelectricstackactuatorforelectro—hydraulicservovalvewereanalyzed．Basedon thestructureofpiezoelectricservovalvediscussed，thedynamicsystem modelofpiezoelectricstackactuatorwasestablished．Then， accordingtothetransferfunctionofthismodel，thepiezoelectricstackactuatorwasanalyzedbothintimedomainandfrequencydo— main．Moreover，theinfluencesofdampingcoefficient，equivalentmassandstiffnesscoefficientofpiezoelectricstackonthedynamic characteristicsandoutputdisplacementofpiezoelectricstackactuatorwereinvestigatedthroughsimulation．Thesimulationresultsshow thatthedynamiccharacteristicsandoutputdisplacementofpiezoelectricstackactuatorcanbeincreasedbyincreasingthedampingCO- efficient，reducingtheequivalentmassandincreasingthestiffnesscoefficientofpiezoelectricstack．Theresultsprovidetheoreticalba— sisforthestructuralpraameteroptimizationofpiezoelectricstackactuatorofrelectro—hydraulicservovalve． Keywords：Piezoelectricstackactuato