功率放大器基于音圈電機直驅(qū)水液壓閥的研制與動態(tài)特性研究中的應用

實驗名稱：功率放大器基于音圈電機試驗系統(tǒng)設計中的應用

實驗目的：

在研制的音圈電機直驅(qū)水液壓控制閥的基礎上，改良了直驅(qū)閥的結構、建立了音圈電機直驅(qū)水液壓閥的動態(tài)數(shù)學模型，并進行了試驗研究。

實驗設備：直線軸承、信號發(fā)生器、功率放大器、位移傳感器、音圈電機、力傳感器、彈簧

實驗內(nèi)容：

通過試驗辨識了音圈電機空氣粘性阻力系數(shù)、完成了音圈電機直驅(qū)水液壓閥的Simulink建模。

實驗過程：

（1）音圈電機直驅(qū)水壓閥的Simulink 建模

         在 MATLAB/Simulink 中建立從音圈電機線圈電壓到閥芯位移的開環(huán)仿真模型，如圖所示。

（2）音圈電機試驗系統(tǒng)設計與阻尼系數(shù)辨識

       帶有彈性負載的音圈電機系統(tǒng)是一個單自由度質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)，其中質(zhì)量是指整個運動部件（包括線圈、電機軸以及力傳感器等）質(zhì)量，線圈在運動過程中受到空氣阻力，由此產(chǎn)生的阻尼作用在音圈電機的動子上。

實驗結果：

       使用信號發(fā)生器輸出正弦型號到功率放大器，功率放大器驅(qū)動電機實現(xiàn)振蕩運動，待振蕩穩(wěn)定后，關閉信號發(fā)生器，采集此時音圈電機位置信號隨時間變化的振動曲線，并使用MATLAB擬合振動曲線為公式形式，如圖所示，辨識出空氣阻尼系數(shù)為10.96N·s/m。