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

شیرهای هیدرولیکی رفتارهای غیرخطی متنوعی را به نمایش می­گذارند. در بسیاری از کاربردها، مدل‌های اجزای هیدرولیک می‌توانند به صورت ساده و خطی فرض شوند، لکن در کاربردهای دقیق، عبارات غیرخطی مذکور نمی‌توانند صرف‌نظر گردند. برای استخراج مدل شیر کنترل جریان اسپولی چهارراهه، از ترکیب دو معادله غیرخطی جریان عبوری از روزنه شیر استفاده می‌گردد. در این مقاله یک مدل یکپارچه برای شیرهای کنترل جریان اسپولی ارائه می­گردد و اثر انطباق اسپول بر روی خواص سیستم هیدرولیک مدار باز مورد تحلیل قرار می­گیرد. معادلات ریاضی غیرخطی حاصله، دبی‌ها را از طریق پورت‌های شیر به پارامترهای آن مرتبط می­سازند. دبی‌ها به صورت توابعی پیوسته و غیرخطی از پارامترهای انطباق و نیز پارامترهای متعارف شیر بیان شده­اند. این معادلات برای انواع مختلف شیرهای کنترل جریان اسپولی قابل استفاده می‌باشند و حالات شیرهای انطباق بحرانی، فرا انطباقی و فرو انطباقی را پوشش می‌دهند. هندسه عرض اسپول به تنهایی توسط پارامترهای مدل کنترل می‌شوند. عدم تساوی عرض اسپول‌ها و موقعیت خنثی نامتعارف اسپول‌های شیر نیز می‌تواند با استفاده از این مدل شبیه‌سازی شود.