3动、静态性能仿真分析
3．1仿真框图
根据以上数学模型，利用MATLAB／Simulink仿真软件建立相应的仿真模型，对比例方向节流阀的动、静态特性进行仿真。
对比例方向节流阀来说，与输入信号成比例的输出控制量不是流量，而是功率级阀芯的轴向位移，因为流量除了与轴向位移(阀口开度)相关外，还受负载压力和供油压力变化的影响。
该阀在Simulink中的仿真框图如图2所示。仿真时间设置为1s，采用ode45求解器，仿真模式设置为变步长，容差为0．001。
3．2性能分析
根据以上仿真框图，设定单位斜坡和单位阶跃两种位移输入信号，其对应的响瘟如图3、4所示。
从图3可以看出，单位斜坡输入下的主阀芯位移的静态跟随误差为0．25mm，满行程相对误差为 2．5％；由图4可以看出，单位阶跃输入下，其上升时间为55 ms，动态响应曲线无波动。 先导级阀口由于存在动阀套位移闭环反馈，在主阀阀芯运动到指定位移处，其负载流量、压力接近零值，其对应的单位阶跃响应曲线如图5所示。
3. 3性能改进
根据以上性能分析曲线、数据以及考虑到该阀的机械结构，为提高该阀的响应速度，拟采用改变主阀液控敏感腔的承压面积以及先导阀口的流量增益的措施。
减小承压面积为原来的90%，其仿真效果如图6所示。
增大先导阀口的流量增益为原来的120%，其仿真效果如图7所示。
从图6, 7可以看出，减小主阀液控敏感腔的面积以及增大先导阀的流量增益，有助于提高该阀的动态响应，使上升时间减小，基本不影响其稳定性。
4结论
通过数学模型的建立和仿真，得到了基于动阀套位移反馈的比例方向节流阀在指定位移指令信号输入下的主阀芯位移、动阀套位移、先导阀负载压力、流量等参数的变化规律，并提出了通过改变主阀液控敏感腔的承压面积以及先导阀口流量增益的方法来改进其动态特性，有利于进一步分析以及优化该阀的结构。
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