电液比例控制技术的发展及应用

电液比例控制技术的发展及应用
电液比例控制技术是一种将模拟或数字信号成比例地转变为液压系统中连续的流量或压力的控制技术。作为近年发展起来的介于普通开关控制与电液伺服控制之间的一种新型控制技术,已成为现代控制工程的重要组成部分,在各个行业中得到了充分的发展和应用。
针刺事件1、电液比例控制技术的发展概述
电液控制技术最早源于海军舰船的操舵装置,后来由于二战的军事需要,加快了对液压伺服系统的研究,四零年底在飞机上首次使用了具有较快响应速度的电液伺服系统:50年代永磁力矩马达和以喷嘴挡板阀作为第一级电液伺服阀的出现,形成了当时响应速度更快、控制精度更高的电液伺服系统;60年代各种结构的伺服阀的研制与使用,使电液伺服技术日趋成熟,促进了电液伺服系统的发展和完善。
随着计算机和电子技术的发展,自动控制对电液控制技术的需求显得更加迫切和广泛,而电液伺服阀的抗污能力差,制造精度高,维修成本高,系统能耗大等特点使企业难以承受,电液比例控制技术应运而生。60年代末出现的工业伺服阀是在工业液压阀的基础上使用了比例电磁铁,由于其几乎不含受控参数的闭环反馈,多用于开环控制。70年代,各种内反馈原理元件的大量
问世,使得闭环控制成为可能。80年代,比例元件的设计原理得到不断完善,采用了压力、流量、位移
人孔内反馈和动压反馈及电校正等手段,使阀的稳态精度、动态响应都有了进一步的提高,除了中位存在死区外,其他性能与工业伺服阀接近:同时出现的电液比例插装技术,实现了液压系统高压、大流量、集成化方向的发展要求。目前,电液比例控制技术大量应用于工业控制领域,其较强的抗油污能力和低廉的价格,具有很强的市场竞争力。对各种电液控制阀的性能比较见表1。
2、电液比例控制系统的组成和分类
2.1电液比例控制系统的组成
液比例控制系统由电液比例控制单元(包括电.机械转换器在内的比例电磁铁、电液比例变量泵及变量马达)、液压执行单元(通常为液压缸或液压马达)及动力源、电子放大及校正单元、工程负载及信号检测反馈处理单元等部分组成,如图1所示。
电子放大元件将电信号输出给电.机械转换器内的比例电磁铁,电磁铁将此电信号转换为作用于阀芯上的力,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变。当电信号发生变化时,作用在阀芯上的力随之改变,该力或位移作为输入量施加给工作阀,工作阀上产生一个与输入的电信号成比例的流量或压力。系统中可以有各种反馈和校正装置,用来改善系统的动静态特性。江西省政府办公厅
2.2电液比例控制系统的分类
电液比例控制系统按是否有反馈可分为开环比例控制系统
和闭环比例控制系统。
开环电液比例控制系统的组成比例控制不经对某些控制量进行检测和比较环节,直接进行输入信号对输出量的单向传导,实现对终端的控制,系统稳定性好,功能性强,结构简单,缺点是精度低,误差大,容易受外界因素的干扰,一旦出现预期外的偏差,无法调整控制。
闭环比例控制系统是在开环控制的基础上加入了反馈元件,将输出的全部或部分数据反馈到输入端,输入量与反馈信号比较得到的差值,输出给比例控制的核心元件,从而调整输出量与期望值相同,其优点是受到干扰时能减小偏差,控制精度高、动态性能好、抗干扰能力强等,缺点是结构复杂、调试维护复杂、系统稳定性差等。
另外,按被控对象来分类电液比例控制系统可以分为;比例流量控制系统、比例压力控制系统、比例流量压力控制系统、比例速度控制系统、比例位置控制系统、比例力控制系统、比例同步控制系统等;按控制信号的形式又可分为模拟控制和数字式控制。数字式控制又分为脉宽调制、脉码调制和脉数调制等。
3、电液比例控制技术在各个行业中的应用
3.1在冶金行业中的应用
冶金机械正在向大型化、连续化、高速化和自动化的方向发展。在电解极板加工机组中运用电液比例技术后,其传动的可靠性、控制精度、稳定性和生产效率都大幅提高,降低了生产成本;
而运用电液比例控制系统设计的冶金冷却回路,提高了系统元件的使用寿命,便于快速故障诊断和响应,取得了突出的经济效益。而开发以纯水作为介质的电液比例元件、抗高温和防腐蚀及纳米材料的应用对电液比例控制技术提出了更高的要求。
3.2在工程机械中的应用
利用电液比例阀代替布置在工程机械操控室的多路阀,提高了主机总体设计的柔性,改善了操作特性。在汽车起重机中的起升机构、伸缩机构和防止二次起升下滑机构的控制系统中,都运用了电液比例换向阀,保证了起重机作业的可靠性。另外采用节约能量、提高控制精度的负载传感与压力补偿技术,能根据负载的变化导致的压力变化调整输出量以适应工作环境的需要,实现并列执行元件运动时的互不干扰。
3.3在矿山机械中的应用
在带式输送机的自动张紧装置中,布置电液比例方向阀来控制张紧油缸的动作,或用比例溢流阀控制
山西科教频道小郭跑腿液压马达的输出扭矩来实现张紧力的适时控制。
随着电液控制技术和数字式无线通讯技术的迅速发展,在移动机械如挖掘机、凿岩机、高空作业车、桥梁检测车等多种移动式机械上布置遥控接收装置,将接收到的无线电信号转换为控制信号,代替原来手动操作的各个元件,进行相应动作,成为遥控型的工程机械。王充市肆博览
另外在船舶机械、机械加工设备中电液比例技术都有很广泛
的应用。
cdma1x4、电液比例控制技术的发展趋势
由于电液比例控制系统的控制信号可方便的实现液流的流量、压力的比例控制,元件少,结构简单,精度高,自动化程度高,在各行业得到了普遍使用。目前电液比例技术在朝着通用化、模块化、组合化、集成化和经济化的方向发展,尤其是比例技术与插装技术相结合,方便实现大功率大流量液压系统的控制。

本文发布于:2024-09-23 16:28:21,感谢您对本站的认可!

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