针对在航空航天领域广泛应用的气室加载式先导减压阀,建立了能够模拟其动态工作过程的数学模型。在模型有效性校验的基础上,对该类型减压阀在不同使用场景、不同结构参数下的动态输出特性进行了计算仿真。根据已有使用经验,结合仿真计算结果表明:采用“分级加载”模式能够提升气室加载式减压阀使用寿命,长时间大流量的连续供应将使阀出口压力逐步抬升,阀座处密封填料倒角将显著影响阀门输出特性。此外,对于既定结构减压阀,可通过优化弹簧腔及控制腔阻尼孔直径来快速调节其动态特性。

针对目前管路系统压力调节方式引入中间级部件造成压力调节死区的问题，提出了一种高精度气动容腔自动调压技术。根据系统组成原理建立系统的动态数学模型，在LabVIEW环境下进行仿真计算。利用正交设计方法，对影响控制精度的4个关键因素——容腔容积、节流孔径、容腔上游压力及最小充放气时间进行分析，得到其对控制精度的贡献率依次为27.2%、 24.4%、23.9%和24.5%。设计了气动容腔自动调压系统，并选择一组合适的参数搭建了实验平台，同时结合PID控制算法进行压力调节试验，压力调节控制精度可达到0.01 MPa。