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以高压气体作为介质的高压气动系统,具有功率密度高、瞬间膨胀性大等特点而广泛应用于航空航天、天然气工业等领域。高压自力先导式减压阀作为高压气动系统的关键部件之一,其结构复杂、控制难度高,传统的样机试验、静态公式计算、经验优化等设计方法难于满足用户对高压自力先导式减压阀工作稳定、响应迅速的运行要求；尤其在高压变工况下,减压阀工作稳定性问题更加突出,极易造成阀及管路系统振动或阀后用户处的瞬时高压,产生严重的安全隐患。为有效应对高压变工况下的不稳定性问题,研发了高压溢流先导式减压阀结构,并对其动态特性开展了理论分析、Simulink仿真及遗传优化的研究工作,为高压气动自力先导式减压阀的系列化设计及阀管路稳定性的提供技术理论支持：(1)运用理论技术与CFD软件模拟相结合的分析方法,得出在高压工况下,溢流先导式减压阀的主阀、导阀选用平衡阀芯式结构,导阀加入溢流孔结构及导阀内设置均流罩的结构设计使动态过程具有超调量小、调压精度高、反应迅速、稳定性好等优点；模拟计算出主阀、导阀及溢流孔阀口有效流量系数,为高压先导式减压阀系统动态分析所需参数的确定提供依据；(2)通过考虑介质的不同流动状态、阀口的结构形式及各部件的受力情况,基于热力学定理、质量守恒定律、.动量定理等理论,建立高压自力先导式减压阀动态系统数学微分方程,为Matlab/Simulink软件建立动态仿真系统方块图奠定数学理论基础；(3)借助Matlab/Simulink动态仿真软件,建立高压自力先导式减压阀仿真方块图,采用非线性求解器ode23s,分析了各个工艺结构参数对进口压力20MPa、出口压力8MPa变工况下高压气动溢流先导式减压阀的动态响应影响,从而找出对阀后压力较大影响的主要参数,为系统动态特性优化确定了待优化的参数变量；(4)将遗传算法理论应用到高压自力先导式减压阀动态特性优化中,利用不同优化准则创建不同目标函数,再通过设定待优化变量的优化区间及遗传算法参数,对原有结构的高压溢流先导式减压阀进行了动态性能优化,优化结果表明：基于Adaptive feasible的ITAE准则创建的目标函数是较适合于高压先导式减压阀动态系统优化的目标函数及遗传算法参数。