فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، به طراحی، ساخت و مدل‌سازی دینامیکی شیر سرونیوماتیک پیزوالکتریک مبتنی بر مکانیزم منعطف پرداخته‌شده است. استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک در این شیرها، به‌دلیل پاسخ دینامیکی سریع و دقت بالا، منجر به بهبود قابل توجه سرعت کنترل فشار توسط این شیرها می‌گردد. به همین منظور، ابتدا ساختار شیر سرونیوماتیک و عملکرد اجزای آن مورد بررسی قرار‌گرفته ‌است. جهت افزایش میزان گشودگی دریچه شیر طراحی شده، یک مکانیزم منعطف لوزی‌شکل برای تقویت دامنه جابجایی عملگر پیزوالکتریک طراحی‌گردیده است. در ادامه، به ارائه مدل دینامیک جامع سامانه پرداخته‌شده است. پس از شناسایی و صحه گذاری دینامیک پیشنهادی، نتایج کنترل فشار هوا به ازای ورودی‌های مرجع ثابت و متغیر با زمان ارائه‌گردیده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که مدل دینامیکی پیشنهادی برای شیر ساخته ‌شده دارای حداکثر خطای 25 درصد می‌باشد. همچنین نتایج تحلیل فرکانسی نشان می‌دهد که شیر موردنظر دارای پهنای باند دینامیکی 90 هرتز و فرکانس طبیعی 56 هرتز است، که نشان‌دهنده قابلیت استفاده در فرکانس‌های بالا می‌باشد. همچنین نتایج کنترل فشار زمان پاسخ پله‌ای حدود 21 میلی‌ثانیه در فشار 2 بار را نشان می‌دهد، که بیانگر توانایی آن در پاسخگویی به تغییرات سریع فشار است. علاوه بر این، قابلیت دنبال‌کردن فشارهای ورودی با فرکانس‌ها و دامنه‌های مختلف نیز مورد بررسی قرار‌گرفت.