电液比例控制技术 PPT

快速性：指系统在某种信号的作用下，系统的输出量最
电液比例控制技术
■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
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
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。
如车辆闭式全液压调速系统
C1
阀控 与泵 控体 系的 对应 关系
输入ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 信号-输 出某种 液压量， 液压量 与Q、P 的特性
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
可以互相讨论下，但要小声点
闭环控制系统 方块图及组成
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
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。
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。
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
1.技术概论
基本液压系统
F、v、a T、ω、角加速度a
开环控制系统组成
开环控制系统
方块图及组成
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.
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。
按控制回路组成分：（1）开环控制系统（2）闭环控 制系统
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。
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。
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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