ارائه یک مدل غیرخطی جامع برای شیرهای کنترل جریان اسپولی مبتنی بر وضعیت های مختلف انطباقی

شیرهای هیدرولیکی رفتارهای غیرخطی متنوعی را به نمایش می گذارند. در بسیاری از کاربردها، مدل های اجزای هیدرولیک می توانند به صورت ساده و خطی فرض شوند، لکن در کاربردهای دقیق، عبارات غیرخطی مذکور نمی توانند صرف نظر گردند. برای استخراج مدل شیر کنترل جریان اسپولی چهارراهه، از ترکیب دو معادله غیرخطی جریان عبوری از روزنه شیر استفاده می گردد.
در این مقاله یک مدل یکپارچه برای شیرهای کنترل جریان اسپولی ارائه می گردد و اثر انطباق اسپول بر روی خواص سیستم هیدرولیک مدار باز مورد تحلیل قرار می گیرد. معادلات ریاضی غیرخطی حاصله، دبی ها را از طریق پورت های شیر به پارامترهای آن مرتبط می سازند. دبی ها به صورت توابعی پیوسته و غیرخطی از پارامترهای انطباق و نیز پارامترهای متعارف شیر بیان شده اند.
این معادلات برای انواع مختلف شیرهای کنترل جریان اسپولی قابل استفاده می باشند و حالات شیرهای انطباق بحرانی، فرا انطباقی و فرو انطباقی را پوشش می دهند. هندسه عرض اسپول به تنهایی توسط پارامترهای مدل کنترل می شوند. عدم تساوی عرض اسپول ها و موقعیت خنثی نامتعارف اسپول های شیر نیز می تواند با استفاده از این مدل شبیه سازی شود.