电液比例控制技术
电液比例技术论文
电液控制技术应用【摘要】电液控制技术广泛应用于现代工业中, 是工业发展水平的重要标志。
本文就电液技术发展历程、电液控制的技术特点、电液技术的应用范围等进行探讨。
并以ZY50型汽车起重机伸缩回路系统为例，介绍了ZY50型汽车起重机的用途以及电液控制技术在此机械系统中的应用，其与所学机械电子工程专业之间紧密结合的认识，并针对电液控制工程技术提出自己的看法很感想。
【关键词】电液比例技术机电一体化汽车起重机应用0.前言从上世纪六七十年代以来，电液控制技术已广泛应用于现代工业中, 是工业发展水平的重要标志。
现今，电液控制技术已经成为工业机械、工程建设机械及国防极端产品不可或缺的重要手段。
以挖掘机、推土机、振动压路机等为代表的工程机械对国家基础设施建设起到了至关重要的作用，而火炮控制系统、导弹运输车中的电液控制技术则推动了我国国防实力的提升。
电液控制技术在机床加工、交通运输、汽车工业等部门也有非常广阔的应用。
他对我国国民经济的推动作用不可估量。
就所学机械电子工程专业来讲，电液控制技术与其密不可分。
电液控制技术的调控精密度对于机械控制有着重要的意义。
在电子计算机大行其道的今天，将电控、液压与机械紧密结合在一起，才是机械电子工程的发展新方向。
1.电液控制概述1.1电液控制技术概述电液控制技术发展历程。
液压技术早在公元前240年的古埃及就已经出现。
在第一次工业革命时期，液压技术的到快速发展，在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。
18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。
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。
第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。
出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。
20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,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。
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。
电液比例实训报告
一、实训背景随着现代工业的快速发展，液压系统在各个领域得到了广泛的应用。
电液比例技术作为一种先进的液压控制技术，具有响应速度快、控制精度高、稳定性好等优点。
为了更好地掌握电液比例技术，我们进行了为期一周的电液比例实训，以下是实训报告。
二、实训目的1. 熟悉电液比例阀的结构、原理及工作过程；2. 掌握电液比例系统的安装、调试与维护方法；3. 提高动手能力和团队协作能力。
三、实训内容1. 电液比例阀的结构及原理（1）电液比例阀的结构电液比例阀主要由电磁阀、比例放大器、液压缸、传感器等组成。
电磁阀是电液比例阀的核心部件，其作用是将电信号转换为液压信号，控制液压缸的流量和压力；比例放大器将电信号放大，并转换为相应的液压信号；传感器用于检测液压缸的流量、压力等参数，并将信号反馈给比例放大器。
（2）电液比例阀的原理电液比例阀的工作原理是：根据输入的电信号，通过比例放大器放大并转换为液压信号，从而控制液压缸的流量和压力。
当输入的电信号变化时，电磁阀的开度也随之变化，进而改变液压缸的流量和压力。
2. 电液比例系统的安装、调试与维护（1）安装电液比例系统的安装主要包括以下步骤：1）根据设计图纸，确定电液比例阀、液压缸、传感器等元件的安装位置；2）将元件按照设计要求进行安装，确保各部件之间的连接牢固；3）检查各元件的安装位置是否符合要求，并进行必要的调整。
（2）调试电液比例系统的调试主要包括以下步骤：1）连接电源和传感器，确保各部件工作正常；2）调整比例放大器的参数，使系统达到预期的性能；3）进行系统测试，验证系统是否满足设计要求。
（3）维护电液比例系统的维护主要包括以下内容：1）定期检查各元件的连接是否牢固，确保系统安全运行；2）定期清洁电磁阀、比例放大器等部件，防止灰尘和油污影响系统性能；3）定期更换液压油，确保系统润滑良好。
四、实训总结通过本次电液比例实训，我们掌握了电液比例阀的结构、原理及工作过程，熟悉了电液比例系统的安装、调试与维护方法。
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]。
1.1电液伺服技术电液伺服系统是电液控制技术最早出现的一种应用形式，从其机构上来说，就是指以电液伺服阀（或伺服变量泵）作为电液转换和放大元件实现某种控制规律的系统[4]。
20世纪初控制理论及其应用的飞速发展，使古典控制理论走向成熟，为电液伺服控制技术的出现与发展提供了理论基础与技术支持[5]。
试论精密注塑机的电液比例控制技术
Ｉ ■
பைடு நூலகம்
试 论精 密注塑机 的 电液 比例 控制技 术
姜 峰
（ 张家港 骏 马钢帘 线有 限公 司） ［ 摘 要 ］ 论文 首先 阐述 了注 塑机 工作 原 理及流 程 ，并提 出 了电液 比例 控制 技术 ， 最后 探讨 了精 密注 塑机 的 电液 比例 控制技 术 优势主 要 体现在 以下 几个 方 面 ： 性 能伺 服 电机 的应 用 ，建 模 仿 真 的 应 用 ， 非线 性 控 制 策 略 及 微控 制 器 的应 用 。 ［ 键词 ］ 关 精密 注塑机 电液比例 建模 仿真 中图分 类号 ：Ｑ ２ Ｔ３ ０ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ９ ９４ （００ ３ ６８ Ｏ １０ １Ｘ ２ １）４ ００ 一 １
及加料斗装置等组成。 （ ）合 模 系统 。合 模装 置 是注塑 机 的重要 部件之 一 ，其 功 能是推 动模具 ２ 进 行启 闭运动 ，使 动模 板做往 返 启闭运 动 ，并根据 工作 产生 锁模 力将模 具锁
３电液 倒 控 制技 术分 析 ３ １ 性 能伺服 电机 的应 用 ． 液 复合 式注 塑机 和传统 注 塑机最大 的差 别体 现在 动力 驱动方 式不 同。电 液复合 式注 塑机 为节 能负载 敏 感系统 ， 电机带动 液压 泵输 出的液 压油 的流量 根据 系统 的需求 的不 同是在 不 断变化 的 。高响应 的交流 伺服 电机驱 动 定量泵 系统是 近 年发 ，畏 的一种先 进 的高性 能节 能系统 。由于伺服 电机 不使用 永久 磁铁 结构 ，采用 低惯 量的转 子 ，使得 伺服 电机 驱动 系统免 除 了脉 动转 矩，在 速 度范 围 内有着 良好 的加减 速度 动态 反应特 性 ： 伺服 电机 的磁 性分布 完满 ， 磁 通 密度 高 ，因此 ，在 ２０ ｒ ｍｎ速度 范 围内 ，输 出高 比例 （ ０ ｏ／ ｉ 可达 到 ２ ８ 的 ． 倍） 额定转 矩情 况下 ，能 保持 非常低 的转 矩波 动 ，在 非常低 的速 度下 也可有 大的 定转矩 区 ，达 到衡 定 的流量输 出：采 用 比例流量 、 比例 压力 信号动 态控 制变 频 器 的输 出频率 ，从 而控制 油 泵 电机 的转速 ，实现 变压 节 能。 ３ ２ 建模 仿真 在注塑 机研 究领 域 的应用 建模 仿 真 已经 成 为一项 重要 的研究 手段 。对注 塑机 系统 的实 际问题进 行 具体分 析 ，运用流 体 学、现 代控 制理 论、 可靠性 理论等 相关 技术 ，对所研 究 的系统 按照 相应 的原理 建立 注塑 系统 的数 学模型 ，在计 算机 中采用 仿真 软件 对 系统 进行 仿真 实验 。 通过 建模 仿真 ， 一方 面可 以加 强对 系统 的认识和 了解 ， 打 下良好 的理论基 础 ，另一 方面 ，实 际的 实验成 本高且 复杂 ，通过 仿真对 实 验 进行验 证 ，可 以减少 不必 要 的浪费 。国 内外 的学 者采用 建模 仿真 的方法对 注 塑机 系统 进行 了大量 的研 究 。
电液比例控制技术在电解机组的应用
２ 系统组成及基 本原理
２ １ 系统 组成 ．
托昆普公司设计的极板加工机组，在传动技术上 ， 相 对于 一期 所 引进 的 日本 极板 加工机 组 ，大量 使用 了此先进的 电液 比例控制技术 。这一技术的使用 ， 使机组运行故障率、维护检修工作量大为降低 ，最 为重要的是机组传动可靠性 、控制精度、稳定性上 有 了本质 的 提高 ，并 且 具 有 良好 的输 出调 节 性 能 。
１ ０ｇ ５ ｋ 阳极板负荷。由于受多年磨损老化 的影响， ５ 步 进式运输机在运行过程 中， 机械摆动尺寸偏 差大 ， 和步
进式运输机相连的减速斜铁 ， 无法可靠地碰触减速阀 的导杆 ， 从而不 能很好 地进行 加减 速调节 。特别 是 在
保证拖动大惯性负荷， 平均运行速度不低于 ７０ ｍ ｓ ５ｍ ／ 的情况下， 要达到良好的平稳减速性能， 就显得尤其困
中 国分类 号 ：Ｆ ｌ ． Ｔ ｌ１５
文 献标 识码 ： Ｂ
１ 前言
电液比例控制技术，是在以开环传动为主要特 征 的传统液压传动技术 ，和以闭环控制为特征的伺 服控制技术基础上 ，逐步发展起来的流体传动与控 制 领域 中 的 一 个 先 进 技 术 。 贵溪 冶 炼 厂 （ 以下 称
２ ２ 基 本原 理 ．
２ ２ １ 比例电磁铁的结构与工作原理 。． 比例 电磁铁作为 电液 比例控制元件 的电． 械 机
收稿 日期 ：０ ７ ０ — ５ ２ ０ － ９ １
转换器件 ，其功能是将 比例控制放大器输出的电信 号转换成力或位移。典型结构如图 ２ 。通过 隔磁环 对磁路走向的影响 ，重组衔铁的吸力构成 ，形成最
耳进刀控制上也具有 良好的改造前景 。
测电路将传感器检测的实际输出值送人控制信号 中，
《电液比例技术》课件
《电液比例技术》 PPT课件
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CONTENTS
• 电液比例技术概述 • 电液比例元件 • 电液比例系统 • 电液比例技术的发展趋势 • 电液比例技术的应用实例
REPORT
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ANALYSIS
SUMMAR Y
01
电液比例技术概述
应用领域
工业自动化
电液比例技术广泛应用于各种工业自动 化设备中，如注塑机、压机、液压机等
。
农业机械
在农业机械中，电液比例技术用于控 制拖拉机、收割机等的液压系统。
汽车工业
在汽车工业中，电液比例技术用于控 制发动机的燃油喷射、自动变速器等 。
军事领域
在军事领域中，电液比例技术用于控 制火炮、导弹等武器系统的液压系统 。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
电液比例元件
比例电磁铁
比例电磁铁是电液比例技术中的一种 重要元件，它能够将输入的电信号转 换为机械位移输出，从而实现电信号 对液压系统的控制。
比例电磁铁的输出位移与输入电流成 正比关系，因此其控制精度较高，响 应速度快，广泛应用于各种液压系统 中。
定义与特点
定义
电液比例技术是一种利用电信号控制 液压系统压力和流量的技术。
特点
具有快速响应、高精度控制、低能耗 等优点，广泛应用于工业自动化领域 。
工作原理
工作原理
通过比例电磁阀将电信号转换为液压信号，从而控制液压系统的压力和流量。
控制系统
通常采用闭环控制系统，通过传感器检测液压系统的状态，并将信号反馈给控 制器，控制器根据反馈信号调整比例电磁阀的输入电压或电流，以实现对液压 系统的精确控制。
电液控制
（压力和流量）和机械参数中间变量检 测反馈闭环，或动力执行单元输出参数 检测反馈闭环，来改善其稳态控制精度 和动态品质。 6)、信号处理单元：可采用模拟电子电路、 数字式微处理芯片或微型计算机来实现。 （数字式集成电路在精度、可靠性、稳 定性等项均占优势，其成本也越来越低 廉，故应用日益广泛）。
3、应用新近开发的双向极化式耐高压比例 电磁铁，发展了三通（P、A、O三个主通 油口）插装式比例阀，其插孔正在形成 标准。
4、力反馈比例元件可以配用多种控制输入 方式，不同的输入单元，具有统一的联 接尺寸。
13
5、比例泵的恒压、恒流、压力流量复合等 多种功能控制块，多采用组合叠加方式， 便于在其泵上进行控制功能的增减组合。
传感器
液压执行机构 液压缸（直线） 液压马达（回转）
控制微处理机
电子环境 机械环境
控制放大电子单元
电－机械转换器
电液伺服 电液比例 控制单元
15
§1－4 比例控制系统的构成分 类及特点
一、比例控制系统的构成与分类 １．构成
由电子放大及校正单元，电液比例 控制单元（含电机械转换器在内的比例 阀、电液比例变量泵和变量马达），动 力执行单元及动力源，工程负载及信号 检测反馈处理单元所组成，见图１－５。
开关阀
介质过滤度µ 阀内压力降 （M Pa)
滞环 %
重复精度% 频宽HZ 线圈功率w 中位死区 价格因子
3-10 7/21
25 0.5 ~ 2
1~3 0.5 20 ~ 200 0.05 ~ 5
无 3
1~3 0.5 1 ~ 30
10 ~ 24 有 1
25 0.25 ~ 0.5
25 0.25 ~ 0.5
16
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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
4
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。
电液控制技术-电液比例控制技术
概述
由于电液伺服器件的制造精度要求很高，价格昂 贵、功率损失（阀压降）较大，特别是对油液污染十 分敏感，系统的使用维护非常苛刻，使伺服技术难以 为更广泛的工业应用所接受。
在此背景下，发展了电液比例控制技术。采用电 液比例控制技术的系统具有价廉、节能、抗油污染能 力强、工作可靠、维护方便、适应大功率控制的特点， 且其响应速度和控制精度也能满足一般工业控制系统 的要求。
磁力对弹簧预压缩，预压缩 控制单元的电控器，构成对动铁位移的
量则决定了溢流压力。
闭环控制，使弹簧得到与输入信号成比
6
例的精确压缩量。
电液控制技术-电液比例控制技术
电液比例阀
三、电液比例压力阀
2、先导式比例溢流阀
1－位移传感器；2－行程控制型比例电磁铁； 3－阀体； 4－弹簧； 5－先导锥阀芯；
6－先导阀座；7－主阀芯；8－节流螺塞； 9－主阀弹簧；10－主阀座（阀套）
流量、位移内反馈和动压反馈及电校正等手段，比例 阀的稳态精度、动态特性和稳定性都有了进一步的提 高；
Ⅳ 推出了电液伺服比例阀；计算机技术与比例元
2
件相结合。
电液控制技术-电液比例控制技术
一、概述
电液比例阀
项目
类别
比例阀
伺服阀
开关阀
阀的功能
压力、流量的连续控制 和流量方向控制
多为四通阀，同时控制方向和流 量；也有电液压力伺服控制阀
一般包括被控参 量的反馈闭环， 如机械或液压的 力反馈、电反馈
5
电液控制技术-电液比例控制技术
电液比例阀
三、电液比例压力阀
1、直动式比例溢流阀
直动型比例溢流阀 带位置电反馈的直动型比例溢流阀
电信号输入时，比例电
位移传感器与比例电磁铁的动铁固
磁铁产生相应的电磁力，电 联，实时检测动铁位移并反馈至带PID
的开口量，进口压力p1始终处于跟随负载压力p2
变化的过程中，近似保持节流口前后压差 p1 p2
11
不变。
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
12
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
⑴ 直接位置反馈型比例流量阀
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；
Ⅱ 比例控制器件普遍采用了各种内反馈回路，同 时研制了耐高压比例电磁铁；
Ⅲ 比例元件的设计原理进一步完善，采用了压力、
为防止二次压力过高，可在X口接一个手动直动
8
式溢流阀起保护作用。
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
1、直动式比例节流阀
在常规节流阀的基
础上利用电－机械转换 器来控制节流口的开度 来实现流量调节，仅有 一级液压放大 ；通常，
移动式节流阀采用比例 电磁铁驱动；旋转型节 流阀则采用伺服电动机 驱动。
方向、压力和流量的开 关控制与压力、流量的 手动控制
电－机械转换器
用功率较大(约50W) 的 比例电磁铁直接驱动阀 芯或压缩弹簧
用功率较小(约0.10.5W) 的力 用普通交流或直流通断 矩电机带动喷嘴挡板或射流管， 型电磁铁驱动阀芯或压 其先导级的输出功率约为100W 缩弹簧
频宽/Hz(-3dB)
⑵ 位移-力反馈型比例流量阀
主阀芯的的定位是 靠主阀芯的位移x和反 馈弹簧刚度k的乘积与 电磁力相平衡来确定； 主阀芯上的干扰都受到 位移－力反馈闭环的抑 制而减少；但作用于先 导阀上的摩擦力、液动 力的影响仍然存在，未 受抑制。
X口为远程控制口，可接一手调直动式安全阀，
防止系统过载。先导油也可经Y口泄回油箱，以免回
7
油背压引起阀误动作。
电液控制技术-电液比例控制技术
电液比例阀
三、电液比例压力阀
3、先导式比例减压阀
1－位移传感器；2－行程控制型比例电 磁铁；3－阀体； 4－弹簧； 5－先导锥 阀芯； 6－先导阀座；7－主阀芯；8－ 阀套；9－主阀弹簧；10－节流螺塞； 11－减压节流口
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
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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
2、定差减压型比例调速阀
阀的开口量与控制电信号对应，压力补偿
器保持节流阀进出口 p p2 p3 压差不变，
10
从而保证流经节流阀的流量q稳定。
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
3、定差溢流型比例调速阀
对应于每个输入信号电流，节流阀都有相应
1μm
10μm
阀内压力降/MPa
0.52
7
0.250.5
价格比
36
6系统
适用于各类高精度闭环系统
只适用于开环系统
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
电液比例压力阀
所控 电液比例流量阀 参数 电液比例方向阀
放大 直动式比例阀 级数 先导式比例阀
一般约10-30
60200或更高
—
中位死区
有
无
有
滞环
约13%
约0.11%
—
线性度
在低压降(0.8MPa) 下通
过较大流量时，阀体内 部的阻力对线性度有影
在高压降(7MPa) 下工作时，阀 体内部的阻力对线性度影响不大
—
响(饱和)
重复精度/%
0.51
0.51
—
过滤要求/m
20
310
25
加工精度
10μm
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