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关键词：液压、⽐例阀、死区
死区特性是液压⽐例阀的重要特征，同时也是引起⽐例阀控液压缸系统⾮线性的重要原因。死区特性的存在也是液压⽐例阀在动态特性⽅⾯始终不如液压伺服阀的主要原因。因此，对液压⽐例阀死区特性的研究⼀直是⼯程上的重要课题。
死区及其来源
⽣产⼯艺的缺陷和库伦摩擦是导致液压⽐例阀死区产⽣的主要原因。在液压⽐例阀的制造过程中，阀芯在中位时，会对阀⼝有⼀定的重叠覆盖量，这个重叠量就导致了液压⽐例阀在⼀定的输⼊信号范围内⽆法对这部分阀芯的移动做出响应（没有对应的压⼒或者流量产⽣），即形成了死区【1】。
图 1 中位重叠⽰意图
以三位四通⽐例流量阀为例，如图1所⽰，当阀芯位于中位时，为了保证阀芯能有效阻断各个阀⼝的流量，阀芯的台肩宽略⼤于阀体的阀⼝槽宽，即形成了阀⼝重叠量，如图1中的Δ。当阀芯处于中位时，流量关于阀芯位移的完整函数关系如下【1】。
上式中，Δ为阀⼝重叠量，x v为阀芯位移，Q(x v)为阀芯位移超过Δ时的流量函数，q(x v)为流量关于阀芯位移的完整函数。从表达式中可以清晰的看出，在死区内，液压⽐例阀阀芯⽆法响应输⼊信号，死区的图形表⽰如图2所⽰，其中u为输⼊信号，u zm为流量，zme~zmd即为死区。
图 2 死区的图形表⽰
死区的补偿⽅法
由于死区的存在会严重影响液压⽐例阀的稳定性和动态特性，因此实际应⽤中应尽量减少液压⽐例阀死区的影响，⽬前⽐较常⽤的减⼩液压⽐例阀死区的⽅法主要有先导电流法和变增益法【2】，也有研究使⽤模糊补偿算法降低死区的课题。
旋转倒立摆>对旋轴流风机先导电流法，顾名思义，即是在液压⽐例阀输⼊信号上叠加⼀个最⼩电流或是提⾼控制器在液压⽐例阀死区附近的灵敏度来降低或消除死区的影响。通过叠加⼩的电流，可以使阀芯“跳过”死区【2】。
变增益控制法，即当阀⼯作在不同区段时，变化放⼤器的增益，使控制电流增⼤或者减⼩，增益放⼤，控制电流增⼤，阀芯快速通过死区，从⽽减⼩死区的影响。使⽤变增益控制法需要匹配具体的液压⽐例阀，只能通过实验确定。
漂浮箱死区的测量反应烧结碳化硅
通过控制器给液压⽐例阀输⼊信号，控制阀芯移动，从⽽改变液压⽐例阀的流量，采⽤⾼性能多功能数据采集卡【3】采集位于液压⽐例阀后端的流量传感器每个控制信号下每⼀时刻的输出信号，使⽤开源测控软件【4】开发上位机程序，绘制每个输⼊信号与该信号下的⼀系列流量值，即绘制出死区特性曲线。
参考
1.《⽐例阀控液压缸系统的⾮线性特性及控制⽅法研究》
2.《电液⽐例阀中位死区的线性化补偿⽅法》
3.
橡胶还原剂
b型钢4.
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