电液比例控制技术
电液比例控制
1@@@1把使用电液比例控制元件（比例阀比例放大器比例控制泵）的液压系统称为电液比例控制技术；比比例控制技术是实现元件或系统的被控制量-输出与控制量（输入或指令力）之间线性关系的技术手段。依靠这一手段要保证输入量的大小按确定的比例随着输入量的变化而变化。
@@@2比例技术与伺服技术的比较：控制元件的应用范围不同控制元件采用的驱动装置不同控制元件的性能参数不同应用侧重点不同阀芯结构及加工精度不同中位机能不同阀的额定压降不同
@@@发展史：67年-70年代初：67年瑞士公司生产KL比例复合阀，到70年代初日本油研公司申请压力和流量两项比例法专利标志比例阀诞生。特点：仅仅将新型的电机械转换器-比例电磁铁用于工业液压阀，以代替开关电磁铁或调节手柄；
75-80年采用各种内部反馈原理的比例元件相继问世，耐高压比例电磁铁和比例放大器技术已成熟，
70年代后期比例变量泵和比例执行器相继出现。80年代：采用压力流量位移反馈和动压反馈及校正手段是阀的稳态精度动态响应和稳定性都进一步提高；比例技术与插装阀技术结合产生比例插装阀；
90-现在推出了私服比例阀；计算机技术与比例元件相结合开发出了数字式比例元件和数字式比例系统。
2@3半桥构成的基本原则：两个液阻中至少有一个是可变液阻液压半桥可以是并联的液压半桥可有时多级的可变液阻的变化必须受到先导控制信号的控制从两个液阻之间引出先导半桥的输出控制信号
3@4比例电磁铁是电液比例控制元件的电-机械转换元件，功能是将比例控制放大器输出的电信号转换成力或位移。对比例电磁铁的要求：水平的位移力特性稳态电流-力特性具有良好的线性，死区及滞环小响应快，频带足够宽
电液比例控制技术
主阀芯与先导阀芯构成位置随动，即形成位置负反馈；阀口
最大开度受比例电磁铁的行程限制，其位置反馈所构成的的闭环
仅局限于先导阀和主阀之间。因此，对反馈回路以外的干扰没有
13 抑制能力，但对主阀芯上的液动力影响有明显的减弱。
电液控制技术-电液比例控制技术
电液比例阀
四、电液比例流量阀
4、先导式比例流量控制阀
电液比例控制系统和电液伺服控制系统的工作原 理、组成环节和分类基本相同。但由于两者产生的历 史背景不同，采用的技术手段不一样，应用场合各有 侧重，所以在液压技术专业领域人们总是习惯于将比 例控制与伺服控制区分开来。
1
电液控制技术-电液比例控制技术
电液比例阀
一、概述
电液比例阀是介于普通液压阀和电液伺服阀之间
电液比例方向流量复合阀
是否带 带电反馈的电液比例阀 位移闭 环控制 不带电反馈的电液比例阀
滑阀式 阀芯 结构 锥阀式
类型 插装阀式
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电液控制技术-电液比例控制技术
电液比例阀
二、电液比例阀的基本类型与组成
电液比例阀通常由E-M(电－机械)转换器、 液压放大器（液压先导阀和功率放大级主阀） 与检测反馈元件三部分组成。
的一种控制阀，侧重于一般工业应用，它能使其输出 油液的压力、流量和方向随输入电信号指令连续地、 成比例地变化。
Ⅰ 在普通液压阀的基体上，将比例型电－机械转 换器即比例电磁铁代替开关电磁铁或调节手柄；
电液比例控制技术
电液比例控制技术
电液比例控制技术是一种先进的控制技术，它将电子技术和液压技术相结合，实现了对液压系统的精确控制。该技术广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天、军事装备等领域，为现代工业的发展做出了重要贡献。
电液比例控制技术的基本原理是通过电子控制器对液压系统中的比例阀进行控制，从而实现对液压系统的精确控制。比例阀是一种特殊的液压阀门，它可以根据电信号的大小来调节液压系统中的流量和压力，从而实现对液压系统的精确控制。电液比例控制技术的优点在于可以实现高精度、高速度、高可靠性的控制，同时还可以实现远程控制和自动化控制。
电液比例控制技术的应用非常广泛，例如在机床加工中，可以通过电液比例控制技术实现对切削力、进给速度、加工精度等参数的精确控制，从而提高加工效率和加工质量。在航空航天领域，电液比例控制技术可以实现对飞机的姿态、高度、速度等参数的精确控制，从而保证飞机的安全飞行。在军事装备中，电液比例控制技术可以实现对坦克、飞机、导弹等武器装备的精确控制，从而提高作战效率和作战能力。
电液比例控制技术是一种非常重要的控制技术，它可以实现对液压系统的精确控制，广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天、
军事装备等领域，为现代工业的发展做出了重要贡献。随着科技的不断进步，电液比例控制技术将会得到更广泛的应用和发展。
电液控制技术的现状和发展趋势
电液控制技术的现状和发展趋势
电液控制技术是将电气信号、液压元件和机械组件有机地结合在一起，以达到各种运
动控制和自动化控制目的的一种技术。随着现代工业的不断发展，电液控制技术的应用范
围已经涵盖了工业、农业、航空、航天、汽车、船舶、建筑、交通等多个领域。当前，电
液控制技术的发展已经进入了一个全新的阶段，正在向着高速、精度、智能化和环保的方
向不断发展。
1、高速化和精度化：随着高速现代化工业的快速发展，电液控制系统也面临着高速
化和精度化的挑战。高速化和精度化是电液控制技术的方向，随着技术的进步，电液控制
系统的速度逐渐提高，精度也越来越高。
2、集成化和智能化：随着计算机控制技术的不断发展，电液控制系统也逐渐实现了
数字化、网络化、信息化的集成化和智能化。目前，智能化的电液控制系统能够实现自动
化控制、自诊断、自适应和远程监测等功能。
3、高性能：电液控制系统需要具备高性能的机械和电气设备，只有这样，才能满足
工业应用的要求。高性能的电液控制系统需要拥有高动态响应、高速度、高力矩、高控制
精度等特点，同时也需要拥有长寿命和高可靠性。
4、环保化：电液控制系统的环保性也是当前的热点话题之一。由于液压油等环保问
题的存在，目前许多企业正在研发环保型的电液控制系统，将电液控制技术与环保理念相
结合，以缓解环保压力。
1、新的工业应用：目前，电液控制系统已经广泛应用于机床、输送线、冶金设备、
矿山设备、塑料机械、船舶和航空设备等许多领域。随着3D打印、智能制造和人工智能
等新兴技术的发展，电液控制系统也将会融入到更多的新型应用场景中，为工业的发展提
电液控制技术概述及应用
电液控制技术概述及应用
机自11级4班（机电112）XX
摘要：电液控制系统是以电液伺服阀、电液比例阀或数字控制阀为电液控制元件的阀控液压系统，和以电液伺服或比例变量泵为动力元件的泵控液压系统。本文主要以电液控制元件对电液技术发展和应用作探讨。
关键词：电液控制技术，电液比例控制技术，电液伺服技术，电液控制元件
前言：电液控制技术是高新科技不可或缺的组成部分[1],电液控制技术广泛运用于军事与工业领域，工业是国民经济的重要支柱，电液控制技术的发展必将助推国民经济的稳固发展。
1电液控制技术概述
电液控制技术是液压技术的一个重要分支，主要表现为电液伺服控制技术和电液比例控制技术。液压控制技术的快速发展始于18世纪欧洲工业革命时期，在此期间，包括液压阀在内的多种液压机械装置得到很好的开发和利用。19 世纪初液压技术取得了一些重大的进展，其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等[2]。第二次世界大战期间及战后，电液技术的发展加快，主要是为了满足军事装备的需求。到了20世纪50～60 年代，电液元件和技术达到了发展的高峰期，电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手，特别是在航空航天上的应用。50至60年代早期，电液控制技术在非军事工业中得到了越来越多的应用，最主要的是机床工业，其次是工程机械。在以后几十年中，电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。70年代，随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生，基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域[3]。
电液控制技术(1)及应用
电液比例控制的技术特征
调控方向流量或压力的电信号可传递给负载上的比例器件 比例电磁铁，比例阀受控就能直接驱动液压执行器,由此大 大改善了液压控制系统的动态特性。
比例控制放大器结构简单,由液压元器件厂商市售供应因而 应用日趋广泛。这些控制装置与标准液压元器件并无二致 ，并有众多的标准元器件和组件可供选用。
如果对于不带位移传感器的直动式比例方向阀，其滞环一 般为5-6%，重复精度2-3%。
比例方向阀-直动式
控制阀芯的结构：
图示，比例阀控制阀芯与普通方向阀 阀芯不同，它的薄刃型节流断面呈三 角形。用这种阀芯形式，可得到一条 渐增式流量特性曲线。
阀芯的三角控制棱边和阀套的控制棱
边，在阀芯移动过程中的任何位置上，
在放大器中，控制阀芯的实际位 移值与设定值进行比较，检测出 两者的差值后，以相应的电信号 传输给对应的电磁铁，修正阀芯 实际位移，从而构成了阀芯位置 反馈闭环系统。
比例方向阀-直动式
不带反馈的直控式比例方向阀及其电控器
不带反馈直动式比例方向阀4 MRE10及其电控器VT3013
比例方向阀-直动式
不带位移反馈（力调节型、行程调节型）和带 位移反馈（行程调节型）。
力调节型比例电磁铁
对力调节型电磁铁，在衔铁行程没有明显 变化时，通过改变电流I来调节其输出的 电磁力。
由于在电子放大器中设置了电流反馈环节 ，在电流设定值恒定不变而磁阻变化时， 可使电磁力保持不变。
电液比例技术
现在比例阀已有些是把传感器、测量放大器、控制放大器和 阀复合在一起的机电一体化的元件，使得结构更紧凑，性能进一
步提高。
主讲人 张金涛
电液比例技术 1．2 电液比例控制的概念
由于比例阀具有上述众多优点，因此它获得远比伺服阀更为 广泛的工业应用。预料比例元件将作为普通的液压元件而大量应 用，并与传统的液压阀分享工业市场。
主讲人 张金涛
电液比例技术
3、当需要高性能的速度或位置控制时，过去伺服阀曾经 是唯一实用的解决办法，通常用于闭环控制配置。伺 服阀是一种高技术条件的方向和流量控制阀，不可避 免地带来成本高、不耐污染、维修不便等问题。在并 不需要伺服阀的全部性能潜力的应用场合，这些问题 可能成为主要的缺点。
主讲人 张金涛
电液比例技术
1、执行器的起动、停止和方向控制曾经用电磁铁来 实现，但是流量和压力的设定却是靠手动调整阀。 在许多用途中已经证实这是一种令人满意的配置 2、当一个系统中需要若干种不同的流量或压力时， 用这种传统的控制方法可能有所不足： 这可能造成控制和切换阀数量增加并且有时不能从 一种工况平稳地过渡到另一种工况。为了实现执 行器的加速和减速控制，通常意味着在系统中增 加额外的阀，从而提高系统的成本和复杂性。
主讲人 张金涛
电液比例技术
1．3 电液比例控制系统的工作原理及组成
主讲人 张金涛
新编实用电液比例技术
新编实用电液比例技术
新编实用电液比例技术是一种基于电液比例控制原理的创新技术，它能够实现电气信号与液压能量的精确转换和控制，广泛应用于工业自动化领域。本文将从实用性、原理、应用以及优势等方面对新编实用电液比例技术进行详细介绍。
一、实用性
新编实用电液比例技术具有很高的实用性，它能够实现电气信号与液压能量的精确转换和控制，可广泛应用于各类液压系统中。通过采用先进的电气和液压控制技术，实现了对液压系统的高效控制，提高了系统的响应速度和控制精度。同时，新编实用电液比例技术还具有体积小、重量轻、结构简单等特点，方便安装和维护，降低了系统的成本和能耗。
二、原理
新编实用电液比例技术的基本原理是通过电液比例阀实现电气信号与液压能量的转换和控制。电液比例阀是一种能够根据电气信号的大小来调节液压流量的装置，通过控制液压流量的大小来控制液压执行元件的运动。当电气信号的大小发生变化时，电液比例阀会相应地调节液压流量的大小，从而实现对液压系统的精确控制。
三、应用
新编实用电液比例技术在工业自动化领域有着广泛的应用。它可以应用于各类液压系统中，如机床、冶金设备、塑料机械等。在机床
领域，新编实用电液比例技术可以实现对切削力、进给速度等参数的精确控制，提高加工质量和生产效率。在冶金设备领域，新编实用电液比例技术可以实现对连铸机、轧机等设备的精确控制，提高产品的质量和产量。在塑料机械领域，新编实用电液比例技术可以实现对注塑机、吹塑机等设备的精确控制，提高产品的质量和生产效率。
四、优势
新编实用电液比例技术相比传统的液压控制技术具有许多优势。首先，它具有响应速度快、控制精度高的特点，可以满足对液压系统响应速度和控制精度要求较高的应用场合。其次，新编实用电液比例技术具有体积小、重量轻、结构简单等特点，方便安装和维护，降低了系统的成本和能耗。此外，新编实用电液比例技术还具有可靠性高、寿命长等特点，能够满足工业自动化领域对系统可靠性和稳定性的要求。
电液比例控制阀结构及原理
电液比例控制阀结构及原理
电液比例控制阀（Electro-hydraulic proportional control valve）是一种通过电信号控制液压工作机构运动的装置。它将电信号转化为液压
信号，通过控制液压系统的液压阀门来调节油液的流量和压力，从而达到
对液压系统运动进行精确控制的目的。
首先是电磁比例阀部分，它是通过电磁线圈的磁性效应控制液压阀门
的开启和关闭。电磁比例阀由铁芯、阀芯、阀阀座和电磁线圈等组成。电
磁线圈环绕在铁芯上，在线圈中通电产生磁场时，铁芯会被磁化，吸引阀
芯与阀座之间的间隙关闭。电磁线圈通电后，油液进入阀芯的控制腔，从
而控制阀芯的位置和开口大小，进而控制液压油的流量和压力。当电磁线
圈断电时，铁芯失去磁性，阀芯与阀座之间的间隙打开，油液再次流动。
其次是液压比例执行机构部分，它是通过液压油的力学性能将电信号
转化为液压信号，并通过调节活塞的位移或液压系统的压力来控制液压工
作机构。液压比例执行机构由油缸、活塞和杆等组成。当电磁线圈通电时，液压油从阀芯的控制腔进入液压比例执行机构的缸腔，使活塞移动，从而
实现对液压工作机构的控制。当电磁线圈断电时，液压油从液压比例执行
机构的缸腔排出，活塞回到初始位置。
整个电液比例控制阀工作的原理是将电信号转化成了液压信号，通过
控制液压系统的流量和压力，来精确控制液压工作机构的运动。通常情况下，电液比例控制阀通过调节电磁比例阀的阀芯位置来控制油液的流量，
通过调节液压比例执行机构的液压力来控制油液的压力。通过不同的电信
号输入可以实现对液压工作机构的精确控制，达到所需的运动参数。
电液比例控制技术
电液比例控制技术什么是比例控制？电子液压比例控制是指按电输入信号调制参数。这是一种理想的液压系统与电子液压系统与电子系统的结合，可用于开环或闭环控制系统中，以实现对各种运动进行快速、稳定和精确的控制。这类控制是现代新式机器及工厂所必须的。电子液压系统是全自动化学科中的一个组成部分。精据控制、警报等信息可以以一种简洁的方式，通过现场总线从电子液压系统传送到集中控制系统，或从集中控制系统传送到电子液压系统。1.开关阀技术开关系统使用机械可调式(手调式)压力阀、流量阀，压力继电器，行程开关等器件。其电信号的处理，由继电器技术或可编程控制器实现。在开关型电液系统中，方向的变换，液压参数压力与流量的变化，通过电磁信号实现，这是一种传统的，多数为突变式的变化。伴随发生的是换向冲击和压力峰值，经常导致器件的提前磨损、损坏。过渡过程特性，例如加速过程与减速过程，主要是通过昂贵的机械凸轮曲线来实现控制。2.比例阀技术模拟式开环控制系统，使用各种比例阀和配套的电子放大器。压力、流量和方向的设定值由模拟电信号（电压）预先给出，过渡过程特性通过斜坡函数设置。预置设定值的调用，由机器控制，现今，一般配置了可编程控制器。用这种技术，实现了各种高要求问题的解决，特别是加速过程与减速过程的控制。比例阀一般作为控制元件，运行于开环控制系统。其重要的特征是开环的工作过程，即在各个步骤（环节）与构件之间，没有回答（响应）和校正器件。输出信号与输入信号之间的关系，由系统中各个元件的传递特性得出。这里如果出现了误差，则输出信号将受到其牵制。这种误差由油液泄漏，油液的压缩性，摩擦，零点漂移，线性误差，磨损等引起。在速度控制中，最重要的干扰量就是加在液压缸/液压马达上负载的波动，这可通过压力补偿器来调节节流阀阀口的压力差，而部分地加予补偿。3.闭环比例阀控制技术
电液比例控制技术
电液比例控制技术
1电液比例控制技术
电液比例控制技术，简称EPT，是一种在工业控制应用中广泛使用的电磁输出源。它将一个压力电子模块和一个特殊的增大比例阀（比率电磁阀）组合在一起，允许控制系统中介入可调节的容量流量。
EPT系统可以根据体系的要求提供不同比例的输出，提高输出安全性，控制精度误差小于1％。比率电磁阀是一种电磁驱动装置，它可以按照给定的比例从一个入口发出到另一端的流量。此外，由于比例电子的调节作用，可以保证所需的机械性能和操纵准确性。
EPT系统的应用包括：机械动力学应用，如控制臂被用于实现机械设备的旋转。它还可以应用于运动控制、负荷控制和流量恒定控制等生产过程中的精准控制。此外，EPT系统可以用于连续控制平台的推进系统，可以提供必要的力量。
EPT技术的实施，为工业控制系统和设备提供了更高灵活性、更高的可靠性和测量精度。未来，EPT的应用领域将被扩大，技术性能更优异的EPT系统将深入到更多的工业和商用控制应用中。
第二节 电液比例控制技术
第二节电液比例控制技术
电液比例控制是介于普通开关控制和伺服控制之间的一种新的控制方式。它既可以根据输入电信号的大小连续地、成比例地对液压系统的流量、压力、方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于伺服控制，因此被广泛应用于性能要求不是很高的一般工业部门。
一、一、电液比例控制阀
现有的电液比例阀一类是将传统的液压阀中的手轮、普通电磁铁改为比例电磁铁而成的，阀体部分不变；另一类则是简化伺服阀的结构，适当降低加工精度而发展成的。前者为开环控制，后者为闭环控制，后者的控制性能高于前者。
根据作用不同比例阀可分为比例流量阀、比例压力阀和比例方向阀，其中比例换向阀既能控制方向，同时又能控制流量，也称为复合阀。
图9-10电液比例压力先导阀
1－阀心2－传动弹簧3－推杆4－比例电磁铁
图9-10、所示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。与普通压力先导阀不同，与阀芯上的液压力进行比较的是比例电磁铁的电磁吸引力，不是弹簧力，弹簧无压缩量，只起传递电磁吸力的作用（称之为传力弹簧），因此，电液比例压力先导阀工作时无附加弹簧力，相对而言调压偏差小。调节电磁铁输入电流的大小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀的前腔压力，即主阀上腔压力，对主阀的进口或出口压力实现控制。在电磁吸力相同的情况下，比例压力阀是通过改变先导锥阀座孔直径d来实现压力分级的。
图9-11新型电液比例溢流阀
1－反馈推杆2－先导滑阀3－比例电磁阀4－主阀心电液比例溢流阀动画1电液比例溢流阀动画图9-11 所示为一种压力直接检测的新型电液比例溢流阀的结构原理图，与普通先导型电液比例溢流阀不同，它的先导阀为滑阀结构，溢流阀的进口压力油p被直接引到先导滑阀反馈推杆3的左端（作用面积为A0），然后经过固定阻尼R1到先导滑阀阀芯4的左端（作用面积为A1），进入先导滑阀阀口和主阀上腔，主阀上腔的压力油再引到先导滑阀的右端（作用面积为A2）。在主阀阀芯2处于稳定受力平衡状态时，先导滑阀阀口与主阀上腔之间的动压反馈阻尼R3不起作用，因此作用在阀芯两端的压力相等。设计时取A1-A0＝A2，于是作用在先导滑阀上的液压力F＝pA0。当液压力F 与比例电磁铁吸力F E相等，先导阀阀芯受力平衡，阀芯稳定在某一位置，先导滑阀开口一定，先导滑阀前腔压力即主阀上腔压力p1为一定值（因R1的阻尼作用，p1
电液比例控制后桥主动转向系统 标准
电液比例控制后桥主动转向系统标准
1. 引言
1.1 研究背景
随着汽车工业的不断发展，人们对汽车性能和安全性能的要求也越来越高。而且，随着城市交通流量的增加和道路拥堵的加剧，车辆操控性和转向灵活性也成为了人们关注的焦点。
传统的汽车转向系统主要依靠驾驶员的操纵来实现，但在某些特定的情况下，驾驶员的反应速度和操作技能可能无法满足对车辆操控性的要求。开发一种能够提高车辆操控性和安全性能的转向系统成为了一个迫切的需求。
电液比例控制技术和桥主动转向系统的结合，可以有效地提高车辆的转向响应速度和稳定性，进一步提升车辆的操控性和安全性能。探索电液比例控制后桥主动转向系统的设计和应用具有重要的实用价值和研究意义。通过对这一领域的深入研究和探索，可以为汽车工业的发展和车辆安全性能的提升提供有力的支持。
1.2 研究意义
通过研究电液比例控制后桥主动转向系统，可以实现车辆在转弯过程中后桥的主动转向，从而降低车辆的侧倾倾角，提高车辆的稳定性和安全性。该系统还能够提高车辆的操控性能，使驾驶者更加轻松自如地驾驶车辆，提升驾驶体验。研究电液比例控制后桥主动转向系
统具有重要的意义，可以为汽车制造行业带来新的技术突破，推动汽
车操控性能的提升，满足用户对驾驶体验需求的不断增长。
2. 正文
2.1 电液比例控制技术
电液比例控制技术是一种通过电子和液压联合控制的先进技术，
广泛应用于汽车、机械设备等领域。它基于电子控制单元（ECU）和液压执行单元（HCU）的协同工作，通过精确控制液压阀的开启和关闭来实现对液压系统的精准控制。
电液比例控制技术的优势在于其快速响应、精准控制和高效能力。通过调节电子控制单元发送的电压信号，可以实现流量、压力等参数
电液比例控制
电液比例控制技术概述
电液比例控制技术概述电液比例控制技术概述
液压传动与控制技术作为动力传动与控制技术的重要组成部分，对工业和国防领域的技术进步和发展起到了很大的推动作用，是现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一。其具有易于实现直线运动、功率质量之比大、动态响应快等优点[1] 。随着现代科学技术与工业的发展，对液压传动系统的灵敏性、稳定性、可靠性和寿命提出了愈来愈高的要求。电液比例控制系统具有抗干扰能力强、可靠性高、结构紧凑、价格低、与计算机连接方便、控制灵活、低速平稳性能好等诸多优点，在液压系统中的应用具有重要意义。因此，将电液比例控制技术应用于液压传动系统中，不仅可以简化液压控制系统，还可以提高液压系统的控制水平，更好的满足工业要求。科学技术的发展、工业发展步伐加快，以及日益严格的高自动化、节能、远距离传输和可持续发展的社会和工程需要，使得电气控制技术在液压系统中的应用日趋广泛。可编程控制器（简称PLC 或PC）作为电气控制技术中的一项新技术，经过30 多年的发展，已形成完整的工业产品系列。它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化技术及通信技术融为一体。PLC 在比例液压系统中的应用，方便和简化了工业控制，提高了控制的自动化、集成化、一体化，符合工业发展的潮流。习惯上，人们把使用比例控制组件（含比例阀、比例控制泵及比例放大器）的液压系统称为电液比例控制系统。严格地说，比例控制是实现组件或系统的被控制量（输出）与控制量（输入或指令）之间线性关系的技术手段，依靠这一手段要保证输出量的大小按确定的比例随着输入量的变化而变化。电液比例阀是以传统的工业用液压控制阀为基础，采用模拟式电气-机械转换装置将电信号转换为位移信号，连续地控制液压系统中工作介质的压力、方向或流量的一种液压组件。电液比例阀工作时，阀内电气-机械转换装置根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出。阀芯位移可以以机械、液压或电的形式进行反馈。当前，电液比例阀在工业生产中获得了广泛的应用[2]。
电液比例技术
1．3 电液比例控制系统的工作原理及组成
1．3 电液比例控制系统的工作原理及组成
若需提高控制性能，可以采用闭环控制，如图（b）。这时， 可在开环控制的基础上增加一个测量反馈元件，不断测量系统的 输出量 v ，并将它转换成一个与之成比例的电压 U2，反馈到系 统的输入端，同输入信号 U1 比较，形成偏差 e，此偏差信号 e 经放大、校正后，加到电液比例阀上，放大成强功率的液压信号 P 和 Q，去驱动执行元件，以拖动负载朝着消除偏差的方向运动， 直到偏差 e 趋近于零为止。从图可知，电液比例控制系统同电 液伺服系统相似，只不过用电液比例阀取代了伺服系统中的电液
利用电液比例技术还出现了很多所谓整体闭环控制，即全 程电反馈的电液比例元件。其中有各种比例阀、比例容积控制、
恒功率控制、恒流量控制、恒压力控制动力源等。
1．1 电液比例技术的发展概况
此外，以德国Bosch公司为代表推出的高性能闭环比例阀。 由于采用了高响应直流比例电磁铁和相应的放大器，含内置位置 检测电子装置和反馈闭环，采用零开口四边滑阀，其输出稳态特 性中无中位死区，滞环仅0.3%，频宽达200Hz，其性能与伺服 阀无异。
1、执行器的起动、停止和方向控制曾经用电磁铁来 实现，但是流量和压力的设定却是靠手动调整阀。 在许多用途中已经证实这是一种令人满意的配置 2、当一个系统中需要若干种不同的流量或压力时， 用这种传统的控制方法可能有所不足： 这可能造成控制和切换阀数量增加并且有时不能从 一种工况平稳地过渡到另一种工况。为了实现执 行器的加速和减速控制，通常意味着在系统中增 加额外的阀，从而提高系统的成本和复杂性。
电液比例控制技术简介
电液比例控制技术简介
电液比例控制作为一种新的液压传动控制技术，在液力传动系统中取得了较好的使用效果。通过采用此项技术，可将液压系统的某些控制功能集成到电液比例控制器内，简化液压系统的构成，提高液压系统动作的稳定性和可靠性。
电液比例控制主要是采用电液比例控制器控制比例电磁铁带动先导阀，从而达到控制液压系统动作的目的。电液比例控制主要作用在系统起动及停止时，不必采用外部减压阀就可达到自动减压减速的目的，较采用减压阀更稳定、更易于调整。
电液比例控制的主要构成部件为电液比例控制器，其主要工作原理是通过采用内部控制电路，按输入电压呈线性比例来控制输出电流，以实现对液压阀的比例控制。即通过对电的比例控制达到对液压的比例控制，以实现电液比例控制。
电液比例控制器的主要功能如下：
a、输出斜坡时间可调，即比例系数可调，其时间调整可为内置或外置调整。
b、输入电压可调，既可内置调整，亦可外置调整。控制要求不高时，可内置调整；控制要求较高或功能较多时，可外置调整。
c、多路输入可选，即设置多个输入回路供灵活选择，以提高可靠性，同时也可通过对输入回路的不同控制达到对系统的多功能控制。
d、可与外部PC机及计算机联接，按编制的程序接收控制信号，
执行程序功能。
e、采用标准插板，便于安装及与其它控制设备连接。
双辽发电厂翻车机系统ZDC型重车调车机牵车臂的液压控制回路经改造后采用VT3006BS30型比例控制器，避免了大臂在起落过程及中途停止时的冲击，取消了原装外部减压阀及减压阀控制曲线板，简化了系统，提高了稳定性和可靠性。运行实践证明，此项技术先进、可靠，具有推广使用价值。
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按电液比例 控制元件分：（1）阀控制系 统：采用电液比例压力阀，电液比例调 速阀、电液比例插装阀、电液比例方向 流量阀或复合阀、电液比例复合阀等控 制系统参数的系统。（2）、泵马达控制 系统：采用电液比例变量泵、马达等控 制系统参数的系统。
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按控制回路组成分：（1）开环控制系统（2）闭环控 制系统
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比例阀分类：
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电液比例 控制系统优势与基本特点
电液控制的技术优势：电气和电子技术在信号的检测、放 大、处理和传输等方面比其他方式具有明显的优势， 特别是现代电子集成技术和计算机科学的发展，使得 这种优势更显突出。因此工程控制系统的指令及信号 处理单元和检测反馈单元几乎无一例外地采用了电子 器件。而在功率转换放大单元和执行部件方面，液压 元件则有更多的优越性。电液控制技术集合了电控与 液压的交叉技术优势。
按系统输入信号的方式分（1）手调输入式系统：以手调电位器输入，调节 电控制器，以调整其输出量，实现遥控系统。 （2）程序输入式系统：可 按时间或行程等物理量编程输入，实现程控系统。 （3）模拟输入式系统； 将生产工艺过程中的某参变量变换为直流电压模拟量，按设定规律连续输 入，实现自控系统。
按系统控制参数分（1）单参数控制系统：液压系统的基本工作参数是液流 的压力、流量等，通过控制一个液压参数，以实现对系统输出量的比例控 制。如采用电液比例压力阀控制系统压力。以实现对系统输出压力或力的 比例控制；用电液比例调速阀控制系统流量，以实现对系统输出速度的比 例控制等，都是单参数控制系统（2）多参数控制系统：如用电液比例方向 流量阀或复合阀、电液比例变量泵或马达等，既控制流量、方向、又控制 压力等多个参数，以实现对系统输出量的比例控制系统。
无级调节系统的输入量就可无级调节系统的输出 量力、速度、以及加减速度。
这种控制系统的结构组成简单，系统的输出端与 输入端不存在反馈回路，系统的输出对系统的输入没 有影响没有自动纠偏能力、控制精度主要取决于关键 元件及系统的调整精度。但这种开环控制系统不存在 稳定性问题。
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闭环控制系统
方块图及组成
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原理：系统工作原理为反馈控制原理或偏差调节原理，
这种控制系统通过负反馈控制. 具有自动纠偏能力、可获得相当高的控制精度，但系统存
在稳定性问题。而且高精度和稳定性的要求是矛盾的
*有时为了提高性能：有时大闭环还套小闭环
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控制器 电控制器（又放大 器，放大板）在开环控制系统
中，用于驱动和控制比例控制元件,在闭环系统中除了 上述作用外，还要承担反馈检测放大和校正系统的控 制功能。因此控制器的功能直接影响系统的控制性能， 它的组成与比例电磁铁的型式相匹配，一般都具有控 制信号的生成、信号的处理、前置放大、功率放大、 测量放大、反馈校正、颤振信号及电源变换等基本组 成单元。它包括电位器、斜波发生器、阶跃函数发生 器、功率放大器、颤振信号发生器，或可编程序控制 器等，，一般生产比例阀的厂家供应相应的比例放大 器。通常有通用性。
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如车辆闭式全液压调速系统
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C1
阀控 与泵 控体 系的 对应 关系
输入电
信号-输
出某种
液压量，
液压量
与Q、P
的特性
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电液比例控制系统的性能要求
稳定性：指系统输出量偏离给定输入量的初始值随着 时间的增长逐渐趋于“0”的性质。稳定性是系统正常 工作的首要条件，因此系统不仅应是绝对稳定的，而 且应有一定的稳定裕度。电液比例控制系统作为开环 控制系统一般是有稳定性的，但作为闭环控制系统， 则应注意确保他的稳定性，并应适当处理好稳定性要 求与准确性之间的矛盾
电液比例控制的技术的基本特点：（1）可明显地简化 液压系统，实现复杂程序控制（2）引进微电子技术的 优势，利用电信号便于远距离控制，以及实现计算机 或总线检测与控制（3）电液控制的快速性是传统开关 阀控制无法达到的；（4）利用反馈，提高控制精度或 实现特定的控制目标；（5）便于机电一体化的实现。
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电液比例 控制技术
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安排：
■17周 ■形式：授课+自学并完成主题报告(参考教学日
历） ■考试 ■参考书：液压控制系统设计-张利平 化学工业
出版社
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主要内容
1.技术概论 2.比例电磁铁 3.比例阀:比例压力阀\流量阀\方向流量阀 4比例系统-控制基本回路 5.典型开发：
■比例阀F413 ■比例.控制的变量泵 :C1、C4泵 ■比例系统:减振器实验设备 ■超高速比例伺服阀 ■深海液压动力源(比例控制) ■超比例方向流量阀（F424） ■注塑机节能系统 ■装载机节能系统 ■观摩实验室
比例阀由比例电磁铁、液压阀两部分组成。由于 比例电磁铁可以在不同的电流下得到不同的力（或行 程），因此可以无极地改变压力、流量、故比例电磁 铁是比例阀的关键元件。
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电液比例 控制系统的分类
按输出信号分（1）位置控制系统；（2）速度控制系统；（3）加速度控制 系统；（4）力控制系统；（5）压力控制系统
准确性：指系统在自动调整过渡过程结束后，系统的 输出量与给定的输入量之间所存在的稳态偏差大小的 性质，或系统所具有的稳态精度高低的性质。总是希 望系统由一个稳态过度到另一个稳态，输出量尽可能 接近或复现给定的输入量，即希望得到高的稳态精度。 系统的稳态精度不仅取决于系统本身的结构，也取决 于给定输入信号和外扰动的变化规律。系统在实际工 作过程中总是存在稳态误差的，故力求减少稳态误差， 把稳态精度作为系统工作性能的重要指标。
主要目的：通过学习原理、结构、特性 能够分析、设计、使用比例控制元件及系统
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1.技术概论
电液比例 控制系统的技术构成
基本液压系统
F、v、a T、ω、角加速度a
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开环控制系统组成
开环控制系统
方块图及组成
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原理、分类及特点
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原理：系统输入量为控制电量（电压或电流）经电
控器放大转换成相应的电流信号输入电机转换装置， 后者转换成与输入电流成比例的力、力矩或位移，使 液压阀的可动部分移动或摆动，并按比例输出具有一 定压力p、Q的液压油驱动执行元件，执行元件也将按 比例输出力、速度或转矩、角速度驱动负载.