Modelado y simulación de una válvula solenoide proporcional

Se presenta un modelo dinámico no lineal de una válvula solenoide de acción directa de alta velocidad. La válvula consiste en dos subsistemas: un solenoide proporcional y un conjunto de carrete. Estos dos subsistemas se modelan por separado. El solenoide se modela como una combinación de resistor/inductor no lineal, con parámetros de inductancia que cambian con el desplazamiento y la corriente. Se utilizan técnicas empíricas de ajuste de curvas para modelar las características magnéticas del solenoide, lo que permite simular tanto la corriente como el flujo magnético. El conjunto de carrete se modela como un sistema de resorte/masa/amortiguador. Los efectos de inercia y amortiguamiento de la armadura se incorporan en el modelo del carrete. El modelo del solenoide se utiliza para estimar la fuerza del carrete con el fin de obtener un valor adecuado para el coeficiente de amortiguamiento. El modelo predice con precisión tanto la respuesta dinámica como la respuesta en estado estacionario de la válvula a entradas de voltaje. Se presentan resultados simulados de voltaje, corriente y desplazamiento, que concuerdan bien con los resultados experimentales.