射流管伺服阀的多物理场仿真及优化

　　电液伺服阀是电液伺服系统中的核心元件，由结构特点而分为挡板式电液伺服阀、射流式电液伺服阀，其中的射流式电液伺服阀因其抗污染能力强等优点而在航空、航天及船舶的电液伺服系统中被广泛应用。射流管伺服阀上接电气控制系统，下连机械液压系统，其性能直接影响着电液伺服系统的动态特性。因此，研制高宽频、响应速度快、稳定性好的射流管伺服阀对于提高整个电液伺服系统的性能有着重要意义。随着智能优化算法的发展，出现了智能优化算法在液压元件优化上的应用，但未大量应用于射流管伺服阀的优化中。已有的应用也只是单一地借用有限元法、有限体积法与智能优化算法结合迭代，或者是单一地推导液压元件的一维物理模型，并结合智能优化算法进行优化。前者会消耗大量的计算资源与时间，后者虽然节省计算时间，但一维物理模型不能完全体现液压元件的物理特性。《射流管伺服阀的多物理场仿真及优化》在两种方法的结合下，通过有限元法、有限体积法来修正射流管伺服阀的物理模型，使该物理模型能较充分地体现射流管伺服阀的物理特性，并借用该模型分析了阀的动、静态特性。结合修正后的物理模型和智能优化算法，以提高射流管伺服阀的动、静态特性为目标，对伺服阀的部分、整体结构参数进行了多目标优化，希望可以为射流管伺服阀的工程设计提供一定的理论参考和借鉴。

　　2010年6月就读于西安建筑科技大学自动化专业，获学士学位；2010年9月-2013年3月，就读于西北工业大学机械电子专业，获硕士学位；2013年3月-2018年6月就断与西北工业大学检测技术与自动化专业，获工学博士学位。现就职于西安石油大学电子工程学院自动化教研室。博士期间从事液压系统及元件的控制、建模及数值模拟研究。

第1章 绪论
1．1 液压原理
1．2 流体力学基本理论
1．3 电液伺服阀
1．4 数值模拟技术在伺服阀中的应用
1．5 多目标优化算法
第2章 射流管伺服阀的数学模型
2．1 射流管伺服阀的结构及工作原理
2．2 力矩马达的数学模型与动态分析
2．3 射流放大器的数学模型及动态分析
2．4 滑阀动态分析
2．5 射流管伺服阀的理论模型及仿真分析
第3章 力矩马达的动态分析及参数优化
3．1 力矩马达的动、静态特性
3．2 力矩马达的数值模拟
3．3 力矩马达的参数优化
第4章 射流管伺服阀前置级瞬态流场分析及参数优化
4．1 射流管伺服阀前置级的数值模拟前处理
4．2 射流管伺服阀前置级的CFD仿真结果分析
4．3 前置级参数对其动态响应的影响
4．4 射流液压放大器数学模型的修正
4．5 射流液压放大器的参数优化
第5章 带有矩形槽的滑阀数学模型及参数优化
5．1 滑阀的模型结构
5．2 滑阀的数学模型
5．3 滑阀间隙压力分布数值模拟
5．4 滑阀矩形槽的参数优化
5．5 整阀芯的侧压摩擦力
5．6 实验验证
第6章 射流管伺服阀的优化模型
6．1 射流管伺服阀的初始优化模型
6．2 等级激励制度的粒子群遗传混合优化算法
6．3 基于HEPG的射流管伺服阀优化设计
6．4 HEPG优化后的射流管伺服阀特性分析
参考文献