定值器是一种精密的气动减压阀,用于压力定值。运行工况和结构设计参数是影响定值器稳定性的两种因素,其中结构参数设计的不合理是造成定值器不稳定的主要原因。因此,通过优化具有调压和稳压功能的定值器关键零部件结构参数的可靠性和稳健性,使定值器的运行性能对工况变化不敏感,对提高定值器的稳定性具有重要作用。根据这一指导思想,研究一种可以提高机械零件结构参数的稳健可靠性优化设计方法是十分有意义的。本文以某型号气液伺服边缘位置控制系统中用于控制气动信号的定值器作为研究对象,在对其结构、功能、性能指标及工作原理分析的基础上,提出了集成FMEA/FTA/FEA的定值器稳健参数辨识方法,根据定值器的工作原理和功能结构,基于故障模式和效果分析(FMEA)获得定值器的主要失效模式;基于故障树分析(FTA)确定提高定值器工作可靠性、降低失效概率的关键零部件;利用ABAQUS有限元分析(FEA)软件模拟和分析各关键零部件的性能与设计变量间的线性关系,从而辨识出定值器的关键零部件及其稳健设计变量。根据定值器的工作原理和阀口结构,建立了阀口的流场分析模型。应用FLUENT软件对阀口处流场进行仿真模拟分析并对阀口结构参数进行研究,更加直观地了解气体进入阀体内部的流动情况并得到定值器稳定状态下的阀口最佳结构参数。运用可靠性分析及可靠性灵敏度分析对关键零部件进行一般可靠性优化设计和稳健可靠性优化设计;基于多目标优化方法建立了定值器的稳健可靠性优化设计模型,应用MATLAB进行模型求解并与优化后的阀口处流场仿真进行比较分析,验证了该方法的有效性。