浅识电液比例控制系统
电液比例控制技术
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。
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
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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
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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
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。
电液比例控制系统的实验分析的毕业论文
电液比例控制系统的实验分析的毕业论文目录第1章序论 (1)1.1电液比例控制技术的形成和发展趋势 (1)1.2F ESTO D IDACTIC自动化控制技术培训简介 (3)1.3研究思路与容 (4)第2章电液比例控制技术概述 (5)2.1电液比例控制技术的含义与容 (5)2.2电液比例控制的特点 (5)2.3比例控制的基本原理 (6)2.4比例控制的应用 (6)2.5电液比例控制元件的围 (6)第3章电液比例控制系统主要元件 (7)3.1额定值信号给定单元 (7)3.2放大器 (8)3.3比例溢流阀。
(11)3.4液压缸 (14)3.5三位四通比例阀 (16)第4章电液比例控制系统实验研究 (20)4.1F ESTO试验台须知 (20)4.2压力机（单向放大器的特性曲线） (20)4.3滚轧机的接触滚轮（比例压力阀） (25)4.4夹紧装置（压力回路） (29)4.5铣床（双向放大器的特性曲线） (33)4.6压印机（斜坡额定值的设定） (37)*4.7车斗（额定值的外部控制） (42)第5章总结 (49)参考文献 (50)致谢 (51)诚信声明第1章序论电液比例控制技术,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电液伺服控制技术基础上，为适应一般工程系统对传动与控制特性或有所侧重或兼而有之的特别要求，从20世纪60、70年代开始，逐步发展起来的流体传动与控制领域中一个具有旺盛生命力的新分支。
现今，电液比例控制技术已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可或缺的重要手段，引起相关工业界、技术界的格外目重视。
但由于所具有的一些特点，对这种技术的了解、掌握、运用，不论是理论上，还是实践上，都有很多问题研究、探讨、总结、提髙，使其形成相应的科学体系，以更好地推动技术的发展和相关人才的培养。
电液比例技术本来就是流体传动与控制技术中的一个新的分支。
所以，原来一般液压传动技术和电液伺服技术所共有的主要特点、优点与缺点、电液比例技术照样具备。
《电液比例容积控制》课件
加强维护保养
定期对系统进行维护和 保养，保证系统的正常
运行和使用寿命。
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CATALOGUE
电液比例容积控制系统的设计与优化
设计原则
01
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03
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可靠性原则
系统设计应保证在各种工况下 都能可靠运行，避免因故障导
致生产停滞或安全事故。
经济性原则
在满足功能需求的前提下，应 尽可能降低系统成本，提高性
度和高可靠性的液压元件。
03
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电液比例容积控制系统的优势与挑战
优势
高效性
灵活性
电液比例容积控制系统能够实现快速、准 确地控制流量和压力，从而提高生产效率 和产品质量。
该系统能够根据不同的工艺需求进行灵活 的调整和控制，以满足多种生产条件下的 要求。
可靠性
易于维护
电液比例容积控制技术经过多年的研究和 应用，已经具备了较高的可靠性和稳定性 ，能够保证生产的连续性和安全性。
《电液比例容积控 制》ppt课件
目录
• 电液比例容积控制概述 • 电液比例容积控制系统组成 • 电液比例容积控制系统的优势与挑战 • 电液比例容积控制系统的设计与优化 • 电液比例容积控制系统的未来发展与展望
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CATALOGUE
电液比例容积控制概述
定义与特点
定义
电液比例容积控制是一种通过电 信号控制液压系统流量和压力的 控制系统。
成本问题
虽然该系统的运营成本相对较低，但初始 投资成本可能较高，需要综合考虑投资回 报率。
解决方案
优化控制算法
通过改进控制算法，提 高系统的控制精度和响
应速度。
加强系统监测
对系统进行实时监测， 及时发现并解决存在的 问题，保证系统的稳定
电液比例控制系统分析与设计
电液比例控制系统分析与设计1.输入信号接收与处理：电液比例控制系统通常采用模拟输入信号，如电压、电流等。
因此，需要设计电路对输入信号进行放大、滤波和隔离等处理，以满足系统的要求。
2.控制逻辑设计：根据实际应用需求，设计相应的控制逻辑。
常见的控制方式有PID控制、模糊控制等。
根据被控对象的特性和要求，选择合适的控制方式，并进行调参及优化。
3.输出信号处理：将控制逻辑输出信号转换为适合驱动液压元件的信号形式。
通常采用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并输出给液压部分。
1.液压能量转换与控制：液压部分负责将电气信号转换为液压能量，并控制液压元件的工作状态。
常见的液压元件有液压泵、液压缸、液控单元等。
通过液压阀的开关控制，来实现液压能量的转换和流动的控制。
2.液压系统参数设计：根据系统需求，确定液压泵的最大工作压力、液压缸的位移要求、流量要求等。
根据这些要求，选用合适的液压元件，并进行相应的参数设计与计算。
3.液压系统的安全性与稳定性：液压系统工作中容易产生高压、高温等危险因素，因此需要对液压系统进行安全性设计。
同时，为了保证系统的稳定性，需要对液压阀的开关速度、压力等进行合理控制。
1.机械传动装置设计：根据实际运动要求，设计机械传动装置，包括连接方式、传动比、轴承选型等，以满足系统对力、速度和位置的要求。
2.机械结构设计：根据机械运动要求，设计相应的机械结构，包括液压缸的安装方式、支撑结构设计等，以保证机械执行部分的可靠性和稳定性。
3.机械部件的选用与配合设计：根据实际负载和工作条件，选用合适的机械部件，并进行合理的配合设计，以确保机械执行部分的准确性和稳定性。
总结：电液比例控制系统的分析与设计是一个复杂而庞大的工程。
需要考虑多个方面的因素，如控制逻辑设计、液压部分的能量转换和控制、机械执行部分的设计等。
只有综合考虑这些因素，才能设计出稳定、高效的电液比例控制系统。
电液比例控制系统分析与设计
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(3)为了提高系统的动态性能(快速响应性)，开环控制系统的快速响应性能完 全是由系统的极限加速度αmax 来决定的，当比例控制系统的快速响应要求超出 αmax 时，开环控制系统就无能为力了。这时，采用闭环控制方案是惟一选择。
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采用全数字电液比例控制系统还有一个突出优点，即控制信号可以在总线上 传输，便于计算机读取和存储。
目前，工业上采用的绝大多数比例阀仍然是模拟信号控制的，相配套的比例 放大器和检测元件也是模拟式的。模拟式控制系统理解起来较简单，调试和处理 也较直观，是目前普遍采用方案，但其分辨率和控制精度较低，抗干扰能力稍差。
7.2 电液比例控制系统的方案拟定
拟定系统方案就是决定系统中的重大问题，其主要内容包括：确定电液比例 控制系统的类型和控制方式(开环或闭环)，选择控制信号、控制元件、检测元件 的类型。
7.2.1 确定比例控制系统的控制方式
开环控制系统不具备抗干扰能力，其控制精度取决于组成系统各元件或环节 的精度，不存在稳定性问题。采用闭环控制主要基于以下四个方面的考虑：
第七章 电液比例控制系统的分析与设计
电液比例控制技术已获得广泛应用。根据所采用的控制元件，电液比例控制 系统可分为：
①采用比例压力阀(溢流阀和减压阀)压力(力)制系统； ②采用比例节流阀和比例调速阀的速度控制系统； ③采用比例方向阀的位置、速度或压力控制系统； ④采用比例控制泵的容积调速、压力或功率控制系统； ⑤采用压力、流量、方向比例控制元件组成的符合控制系统。 在以上每一种控制系统中，又有开环控制和闭环控制之分。二者的设计思想、 数学模型、设计内容和步骤、设计和分析的手段都有相当大的差别。总的来说， 开环控制系统的设计主要参考液压传动系统(开、关控制)的设计方法，闭环控制 系统的设计采用自动控制系统的设计方法(与液压伺服系统设计相似)。 电液比例控制系统设计还涉及到与电气、计算机、机械设备的接口等内容， 每一个具体的比例控制系统还要根据产品工艺要求解决特定的问题。
电液伺服与比例控制简介
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2、射流管式电液伺服阀 图10-3是MOOG公司D661-G系列位移电反 馈射流管式伺服阀的结构示意图，本书以该阀为 例介绍射流管阀的工作原理。
图10-3 射流管式二级电液伺服阀 1—力矩马达；2—射流管；3—放大器；4—位置反馈 传感器；5—主阀芯
指令信号和 反馈信号的差值 通过电流负反馈 放大器3放大作 用在先导阀的力 矩马达1上，如 果差值不为零， 这样产生的转矩 驱动射流管2发 生偏转，使得主 阀芯5两端产生 压降而发生移动。 同时，位置反馈 传感器4与主阀 一起移动，
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1、电液比例方向阀
1. 直动式的比例方向阀 图10-4是最普通的直动式比例方向阀的典型结构。
图10-4 直动式比 例方向阀 1—阀体 2—控制 阀芯 3、4—弹簧 5、6—电磁铁 7— 丝堵
工作原理：电磁铁5和6不带电时，弹簧3和4将控制阀 芯2保持在中位。比例电磁铁得电后，直接推动控制阀芯2， 例如，电磁铁b（6）得电，控制阀芯2被推向左侧，压在 弹簧3上，位移与输入电流成比例。这时，P口至A口及B 口至T口通过阀芯与阀体形成的节流通道。电磁铁6失电， 2被3重新推回中位。弹簧3，4有两个任务：①电磁铁5和 6不带电时，将控制阀芯2推回中位；②电磁铁5或6得电时， 其中一个作为力—位移传感器，与输入电磁力相平衡，从 而确定阀芯的位置。 12
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电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件。 执行元件——将产生调节动作的液压能量加 于控制对象上的元件，如液压缸和液压马达。 控制对象——各类生产设备，如机器工作台、刀 架等。 比例控制元件的也包括上述六部分组成，所 不同的是放大、能量转换元件为比例放大器和电 液比例阀。
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浅谈电比例控制系统在起重机上的使用
浅谈电比例控制系统在起重机上的使用
电比例控制系统是一种电气、液压、机械综合的控制系统。
它利用现代电子技术和微机控制技术，将被控制对象的状态转换成电信号或数字信号，进行运算、比较、控制等操作，支持反馈控制，实现自动化控制。
在起重机上，电比例控制系统的应用越来越广泛。
它可以用来控制各个执行机构如起升、行走、回转、大臂伸缩等，并在启动、停止、正反转等方面都有较高的精度和可靠性。
首先，电比例控制系统可以让起重机在工作过程中更加平稳和安全。
传统的控制系统依赖于机械和液压油压力和流量的传统性，其反应速度相对较慢。
而电比例控制系统可以提供更快的响应速度，节省时间和增加安全性。
其次，电比例控制系统还可以提高起重机的工作效率和可靠性。
电比例控制系统具有多种功能，可以控制开关、旋转角度、速度、力度、姿态等，自动调整各项参数，实现预想的动作，提高操作精度和效率。
然而，电比例控制系统也存在着一定的缺点。
比如，电器元件的故障可能会导致起重机发生意外，维修难度大，也会增加维修成本。
因此，需要安装可靠的故障检测和告警系统，确保操作人员的安全和维护人员的维修效率。
综上所述，电比例控制系统对于起重机的控制和操作具有重要的作用。
随着科技的发展，电比例控制系统也会不断地更新换代，进一步提高其精度、可靠性和使用效果。
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浅识电液比例控制系统
张明飞机械设计及理论TS14050104
17世纪帕斯卡提出著名的帕斯卡定律,奠定了液压传动的理论基础，而到1940年底在飞机上首先出现了电液伺服系统,其滑阀由伺服电机拖动,但伺服电机惯量很大,成了限制系统动态性的主要环节。
50年代初出现了高速响应的永磁式力矩马达，后期又出现了以喷嘴挡板阀作为先导级的电液伺服阀,使电液伺服系统成为当时响应最快,控制精度最高的伺服系统。
1958年美国学者勃莱克布恩等公布了他们在麻省理工学院的研究工作,为现代电液伺服系统的理论和实践奠定了基础。
但是由于电液伺服器件的价格过于昂贵,对油质要求十分严格,控制损失(阀压降)较大,使伺服技术难以为更广泛的工业应用所接受。
随着现代电子技术和测试技术的发展为工程界提供了可靠而廉价的检测、校正技术，这也为电液比例技术的发展提供了有利的条件。
电液比例技术的发展可以划分为下面四个阶段:
第一阶段，从1967年瑞士Beringer公司生产KL比例复合阀起,到70年代初日本油公司申请了压力和流量比例阀两项专利为止,是比例技术的诞生时期。
这一阶段的比例阀,仅仅是将比例型的电一机械转换器(如比例电磁铁)用于工业液压阀,以代替开关电磁铁或调节手柄。
阀的结构原理和设计准则几乎没有变化,大多不含受控参数的反馈闭环,其工作频宽仅在1~5Hz之间,稳态滞环在4.7%之间,多用于开环控制。
第二阶段，1975年至1980年间可以认为比例技术的发展进入了第二阶段。
采用各种内反馈原理的比例元件大量问世,耐高压比例电磁铁和比例放大器在技术上日趋成熟,比例元件工作频宽己经达到5一1SHz,稳态滞环亦减少到3%左右。
其应用领域日渐扩大,不仅用于开环控制,也被应用于闭环控制。
第三阶段，20世纪80年代,比例技术的发展进入了第三阶段。
比例元件的设计原理进一步完善,采用了压力、流量、位移内反馈和动压反馈及电校正手段,使阀的稳态精度、动态响应和稳定性都有了进一步提高。
除了因制造成本所限,比例阀在中位仍保留死区外,它的稳态和动态特性均己和工业伺服阀无异。
另一项重大进展是,比例技术开始和插装阀相结合,己开发出各种不同功能和规格的
二通、三通型比例插装阀,形成了80年代电液比例插装技术。
同时,由于传感器和电子器件的小型化,还出现了电液一体化的电液元件,电液比例技术逐步形成了80年代的集成化趋势。
特别是电液比例容积元件,各类比例控制泵和执行元件相继出现,为大功率工程控制系统的节能提供了技术基础。
第四阶段，20世纪90年代中后期开始,比例技术在固定工程设备上不断得到广泛应用的同时,开始大量进入行走机械领域,各种节能的负载敏感控制、负载适应控制等节能器件和系统日益增多。
其次,作为比例阀家族新成员的高速开关阀,正从小流量向中等流量发展,在快速性和结构简单可靠方面显示其优势。
另一个重要的进展就是为适应电液比例闭环控制的快速增长需要,出现了在一个新层面上伺服技术与比例技术的结合的产物,即伺服比例阀,使得比例技术与伺服技术的交融和整合更进了一步。
一方面在不同的层面上各得其所,扬长避短;另一方面,技术上进一步融合,为达到未来的一个技术体系的目标打下了更牢固的基础。
电液比例控制系统的工作原理及组成
通过使用比例控制元件(含比例阀、比例控制泵及比例放大器)来接受输入电信号,使输出的流量或压力连续成比例地受到控制的液压系统称为电液比例控制系统。
图1一1为电液比例位置控制系统原理框图。
图1一1电液比例位置控制系统原理框图
工作原理:系统工作时,位移传感器检测出负载的当前位置信号并转化成电压信号Uc,该信号与指定输入电压信号Ui进行比较,经过控制算法得出控制电压U经
放大器放大后得到与控制电压U成比例的驱动电流工来调节电液比例阀节流口开度,从而使活塞杆运动到期望位置。
组成电液比例位置控制系统的基本元件有:
1.指令元件
它是给定控制信号的产生与输入的元件。
也可称为编程器或输入电路。
在有反馈信号存在的情况下,它给出与反馈信号有相同形式和量级的控制信号Ui。
它也可以是信号发生装置或程序控制器。
指令信号可以手动设定或程序设定。
最常见的是手动预置设定,运行时用程序选通。
2.控制算法
它的功用是把给定输入与反馈信号通过控制算法,输出偏差信号作为电控器的输入。
进行给定输入与反馈信号必须是同类型的,比例放大器的输入量为电量,因此反馈量也应转换成同类型的电量。
如遇到不同类型的量作比较,在比较前要进行信号类型转换,例如A/D或D/A转换或机一电转换等。
3.比例放大器
由于含在比例阀内的电磁铁需要的控制电流较大(0一800mA)而偏差控制电流较小,不足以推动电磁铁工作。
所以要对控制信号进行功率放大,且偏差信号的类型或形状都不一定能满足高性能控制的要求。
比例放大器的作用是对输入的信号进行加工、整形和放大,使达到电一机械转换装置的控制要求。
4.电液比例阀
比例阀内部又可分为两大部分,即电一机械转换器及液压放大元件,还可能带有阀内的检测反馈元件。
电一机械转换器,它是电液接口元件。
它把经过放大后的电信号转换成与其电量成比例的力或位移。
这个输出力或位移改变了液压放大级的控制液阻,经液压放大作用,把不大的电气控制信号放大到足以驱动系统负载。
这是整个系统的功率放大部分。
5.液压执行元件
通常指液压缸或液压马达,本系统中采用低摩擦单活塞杆液压缸,它是系统的输出装置,用于驱动负载。
6.检测反馈元件
对于闭环控制需要加入检测反馈元件。
它检测被控量或中间变量的实际值,得出系统的反馈信号。
检测元件有位移传感器、测速发电机等。
检测元件往往又
是信号转换器(例如机一电、机一液转换),用于满足比较的要求。
从框图中可见,检测元件有内环和外环之分。
内环检测元件通常包含在比例阀内,用于改善比例阀的动、静态特性。
外环检测元件直接检测输出量,用于提高整个系统的性能和控制精度。
参考文献
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