一种简单的负流量控制方法
负反馈控制原理(一)
负反馈控制原理(一)负反馈控制的原理及应用什么是负反馈控制？负反馈控制是一种常见的控制系统设计技术，用于使系统的输出值接近所期望的参考值。
通过对输出信号与参考信号之间的差异进行感知，并对系统进行调整，负反馈控制可以实现系统的稳定性和精确性。
负反馈控制的工作原理负反馈控制通过对输出信号进行测量，并与期望的参考值进行比较，得到误差信号。
然后，根据误差信号的大小和方向，对系统进行调整，使输出信号逼近参考信号，从而减小误差。
这种控制策略犹如一个闭环，系统不断进行反馈，提高了系统的稳定性和鲁棒性。
负反馈控制的特点负反馈控制有以下几个特点： - 稳定性：负反馈控制可以抑制系统的不稳定性，避免系统出现振荡和不良的响应。
- 精确性：通过不断地与参考信号进行比较，负反馈控制能使系统的输出值逼近期望值，提高系统的精度。
- 抑制干扰：负反馈控制能够抵消外部干扰对系统输出的影响，提高系统的抗干扰能力。
- 快速响应：负反馈控制能够快速对误差进行响应，并采取措施进行调整，使系统输出尽快接近参考值。
负反馈控制的应用领域负反馈控制在各个领域都有广泛应用，如： - 电子系统：在电子设备中，负反馈控制被用于自动增益控制、温度控制等。
- 自动控制：负反馈控制是自动控制领域中一种基本的控制策略，用于实现对机械、电气等系统的稳定和精确控制。
- 生物系统：生物体内的负反馈控制机制是维持稳态和内环境平衡的关键，如体温调节、血糖调节等。
-工业控制：工业生产过程中，负反馈控制可以提高产品质量和生产效率，减少能源消耗和浪费。
总结负反馈控制是一种常见且有效的控制策略，通过感知系统的输出与参考值之间的差异，并对系统进行调整，可以实现系统的稳定性和精确性。
负反馈控制在各个领域都有广泛应用，为提高系统性能和效率发挥了重要作用。
负反馈控制原理
负反馈控制原理负反馈控制原理是一种常见的控制系统设计方法，用于降低系统的误差，并使系统更稳定和可靠。
本文将介绍负反馈控制原理的基本概念、原理和一些相关的应用。
一、负反馈控制原理的基本概念负反馈控制原理是指通过将系统的输出信号与期望信号进行比较，并将差异作为输入信号进行调整，来实现对系统的控制。
其基本思想是根据输出与期望的差异来调整输入，以使系统输出接近期望输出。
二、负反馈控制原理的基本原理1. 调整输入信号：根据输出与期望的差异，通过一个控制器确定调整量，并将其应用于系统的输入信号。
调整量的大小和方向根据误差的大小和方向来确定，从而使得输出接近期望。
2. 减小误差：通过调整输入信号来减小系统输出与期望的差异，从而减小误差。
当误差减小时，控制器会相应调整输入信号，使输出更加接近期望。
3. 增加系统稳定性：负反馈控制可以增加系统的稳定性。
通过适当的调整输入信号，可以使系统响应更加平稳，并抑制系统的震荡和振荡。
三、负反馈控制原理的应用1. 自动控制系统：负反馈控制广泛应用于自动控制系统中。
例如，在温度控制系统中，可以根据实际温度与期望温度的差异来调整加热或制冷的控制信号，使温度保持在期望范围内。
2. 电子电路设计：负反馈控制原理也常用于电子电路设计中。
例如，在放大器设计中，可以通过负反馈，根据输出信号与期望信号之间的差异，调整放大器的增益，使放大器的输出更加稳定和准确。
3. 机械系统控制：负反馈控制也可以应用于机械系统控制中。
例如，在机器人控制中，可以根据机器人的位置与期望位置的差异，调整机器人的运动控制信号，使机器人能够准确地到达期望位置。
4. 生物反馈治疗：负反馈控制原理还广泛应用于生物反馈治疗中。
例如，在心脏起搏器中，可以根据心脏的实际脉搏与期望脉搏的差异，调整起搏器的输出信号，使心脏能够保持正常的节律。
总之，负反馈控制原理是一种常用的控制系统设计方法，通过将系统的输出与期望进行比较，调整输入信号来实现对系统的控制。
负反馈控制原理
负反馈控制原理负反馈控制原理是一种常用的控制方法，广泛应用于各个领域，如自动化控制、电子电路、通信系统等。
其基本思想是通过测量输出信号与参考信号之间的误差，并将这个误差作为输入信号与输出信号进行比较，从而实现对系统的调节和控制。
在负反馈控制系统中，控制器根据误差信号产生一个修正信号，通过控制元件对系统进行调节，使输出信号趋近于参考信号。
这种控制方法的优势在于能够抑制系统的非线性和扰动，提高系统的稳定性和精度。
负反馈控制原理的核心是反馈回路。
在反馈回路中，控制器通过测量输出信号与参考信号之间的差异，产生一个修正信号，并将其送入系统的输入端，以实现对系统的调节。
这种修正信号的产生通常是通过比较器、运算放大器、误差放大器等电子元件来实现的。
负反馈控制原理的基本工作流程如下：1. 测量输出信号和参考信号之间的差异。
在控制系统中通常会设置一个传感器或测量装置，用于测量系统的输出信号。
2. 生成误差信号。
通过比较输出信号与参考信号的差异，获得一个误差信号。
这个误差信号表示了系统输出与参考信号之间的差异，是控制器进行调节和控制的依据。
3. 控制器生成修正信号。
根据误差信号，控制器会根据预设的控制策略产生一个修正信号。
这个修正信号的大小和方向决定了控制器对系统的调节方向和强度。
4. 控制器输出修正信号。
生成的修正信号通过控制元件（如执行机构、电子开关等）传递给系统的输入端，以调节系统的状态。
5. 系统响应。
系统接收到修正信号后，根据其调节状态，并将其输出信号进行更新。
6. 重复迭代。
这个过程会不断地重复循环，直到系统的输出信号趋近于参考信号。
负反馈控制原理的应用范围广泛，从自动化控制、电子电路到通信系统都能看到其身影。
它不仅可以保证系统的稳定性和精度，还可以提高系统的适应性和鲁棒性。
在实际应用中，负反馈控制原理可以根据不同的需求和场景进行灵活的设计和调整，以实现更好的控制效果。
总结起来，负反馈控制原理是一种通过测量输出信号与参考信号之间的误差来对系统进行调节和控制的方法。
泵流量控制方法(经典)
离心泵流量控制方法探讨前言离心泵是目前使用最为广泛的泵产品，广泛使用在石油天然气、石化、化工、钢铁、电力、食品饮料、制药及水处理行业。
如何经济有效的控制泵输出流量曾经引发过大讨论，曾一度流行全部使用变频调速来控制输出流量，取消所有控制阀控制流量的型式，单从目前来看市场上有4种广泛使用的方法：出口阀开度调节、旁路阀调节、调整叶轮直径、调速控制。
现在我们来逐一分析讨论各种方法的特点。
离心泵流量常用控制方法方法一：出口阀开度调节这种方法中泵与出口管路调节阀串联，它的实际效果如同采用了新的泵系统，泵的最大输出压头没有改变，但是流量曲线有所衰减。
方法二：旁路阀调节这种方法中阀门和泵并联，它的实际效果如同采用了新的泵系统，泵的最大输出压头发生改变，同时流量曲线特性也发生变化，流量曲线更接近线形。
方法三：调整叶轮直径这种方法不使用任何外部组件，流量特性曲线随直径变化而变化。
方法四：调速控制叶轮转速变化直接改变泵的流量曲线，曲线的特性不发生变化，转速降低时，曲线变的扁平，压头和最大流量均减小。
泵系统的整体效率出口阀调节与旁路调节方法均增加了管路压力损失，泵系统效率都大幅减小。
叶轮直径调整对整个泵系统效率影响较小，调速控制方法基本不影响系统效率，只要转速不低于正常转速的50%。
能耗水平假定通过上述四种办法将泵的输出流量从60m3/h调整到50m3/h，输出为60m3/h时的功率消耗为100%（此时压头为70m），那么几种控制流量的办法对泵消耗的功率影响如何？（1）出口阀开度调节，能量消耗为94%，流量较低时消耗功率较大。
（2）旁路调节，旁路阀将泵的压头减小到55M，这只能通过增加泵的流量来实现，结果能耗增加了10%。
（3）调整叶轮直径，缩小叶轮直径后泵的输出流量和压力均降低，能耗缩减到67%。
（4）调速控制，转速降低，泵的流量和压头均减小，能耗缩减到65%。
总结下表中总结出了各种流量调节方法，每种方法各有优缺点，应根据实际情况选用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一种简单的负流量控制方法
韩美香;郭太清
【摘要】The energy saving way of negative flow control for construction machinery has gotten successful application, but because of its main import control valve has long order cycle and high price, a kind of new way to pump liquid control reversing valve, pressure switch, pilot valve shuttle valve-homebred multi-way directional valve for the system was put forward to achieve a simple link negative flow control method, which can not only reduce the cost, shorten the manufacturing cycle, but also basically a-chieve the energy-saving control function. Negative flow control method in machine without action can make the main pump displacement reduced to the minimum, thereby matching engine idle mode, and reducing fuel consumption.%工程机械中负流量控制节能方法已经得到成功的应用,但其进口主控制换向阀订货周期长,价格高,所以提出了一种以泵-液控换向阀-压力开关-先导阀-梭阀-国产多路换向阀为系统环节来实现负流量控制的简单方法,既可降低成本,缩短制造周期,又基本达到了节能控制的功能.简单负流量控制方法在整机无动作时,能让主泵排量减到最小,从而配合发动机怠速模式,起到降低油耗的作用.
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2013(000)001
【总页数】3页(P94-96)
【关键词】负流量;换向阀;梭阀;压力开关
【作者】韩美香;郭太清
【作者单位】山西北方机械制造有限责任公司,山西太原030009;山西北方机械制造有限责任公司,山西太原030009
【正文语种】中文
【中图分类】TK018
工程机械节能技术研究是当前的一个研究热点。
目前各种节能方案中得到成功应用的主要是针对发动机－泵的功率匹配和针对泵－负载的功率匹配控制方法。
负流量控制是一种较好的主泵变量控制方式，它是通过调节变量泵的摆角变化，使输出流量与执行机构的需要流量相匹配，从而减少溢流损失和节流损失，具有一定的节能效果，改善了整机在中位的空流损失和油温高的问题。
1 负流量控制方法
负流量控制是指在多路阀的回油路上设有1个测流阀，将主泵液压油流经多路阀而未进入执行机构的多余回油在节流孔前建立的压力作为控制信号，导入主泵调节器，控制主泵摆角，使主泵流量与多余回流量构成约为反比的关系，达到减少多余供油，即按需供油的效果。
常规的负流量控制模式是主泵输出流量与控制压力成反比，其原理如图1a所示。
各换向阀均采用开式中心结构，在中位油路经过换向阀后，回油箱前增加1个节流阀，把节流阀入口的压力作为控制压力，作用于主泵的变量调节器，可根据它的大小来调节主泵的排量。
当所有换向阀阀芯都处于中位时，泵输出的液压油直接通油箱，通过节流阀口的流量Qr最大，则控制压力Pc升至最高，该压力使主泵的
排量达到最小，即泵输出流量Qp最小。
当先导压力使1个或多个换向阀阀芯移动时，通向液压缸或液压马达的阀芯开口逐渐增大，即通向负载的流量Qa逐渐增大，通向油箱的阀芯开口逐渐减小直至最终关闭，在这一过程中，控制压力逐渐下降，主泵输出流量逐渐增大。
Qr、Qp、Qa与先导油压Pi之间的关系如图1b所示。
执行元件的速度由操作人员操纵先导手柄来控制。
先导手柄输出的先导控制压力油决定换向阀阀芯各节流口的开度，进而决定旁路回油量的大小，最终决定控制油路的压力Pc，由该压力的大小来调节泵的流量输出。
控制压力越大，泵的输出流量越小；反之亦然。
负流量控制方式是当前工程机械普遍采用的液压系统流量控制方式。
图1 负流量控制系统
2 简单负流量控制方法
在一次工程机械的设计中，为了减少不必要的功率损耗，准备设计成负流量控制系统，负流量控制方法需在整体式多路换向阀内集成负流量反馈功能。
负流量控制最主要的功能是当所有换向阀阀芯都处于中位时，泵的排量达到最小，泵输出的液压油通过换向阀中位油路直接通油箱，实现中位卸荷。
为了达到这个功能，设计了如图2所示的原理控制图。
当所有先导手柄未动作时，先导泵的输出油通过液控换向阀的通道直接进入到泵1的Pi1口（泵2与泵1原理相同，现以泵1为例），从而推动控制阀移动，伺服阀会被推向右位。
此时系统压力油全部进入伺服缸的大腔，推动泵1斜盘摆角到最小位置。
此时泵1提供的流量很小，仅仅用来维持系统自身的泄漏，泵1需要的输入转矩也很小，发动机可以进入怠速模式。
在回路中设计了压力开关，直接将信号传至发动机，使发动机同时进入怠速模式。
此时整个系统在怠速模式、低压、小流量条件下循环，使在等待工作或换向的间隔期间，功率消耗最小，起到节能的效果。
当先导手柄中的1个或多个手柄动作时，先导压力油通过各控制梭阀的通道驱动
液控换向阀换向，切断供给主泵1的Pi1口的压力油；同时切断怠速模式的压力
信号，而主泵控制系统具有关联性，使系统变为交叉恒功率控制方式工作。
由于对简单负流量的控制是依靠先导阀、梭阀、液控换向阀再到主泵调节器处，而不依赖主控制换向阀；因此，主控制换向阀选用了经济、实用的国产多路换向阀，使得产品制造价格降低，制造周期缩短。
图2 简单负流量控制原理
3 负流量控制方法与简单负流量控制方法的比较
负流量控制是主阀中位的流量控制着变量泵的排量，当先导阀手柄在中位或微调时，主阀中位的流量通过回油箱前的节流阀，将压力反馈至主泵变量系统，以改善整机的空流损失和油温高的问题；但在负流量控制方式中，控制信号是依靠节流孔压差建立的，负压信号的压力大约是5MPa，此压力只用于产生负压信号，因而有一定的能量损失。
在本方案的简易负流量控制中，由于负压信号为先导压力，它在工作中一直存在，约3MPa，所以利用先导压力使系统压力降至只有回路阻力的压力，这样系统压力就远＜5MPa了，从而减少了不必要的功率损失，更加节能。
本方案与负流量控制相比的缺点是先导手柄在微调时没有负流量控制功能。
4 结语
本方案是设计某工程机械时的实际设计方案，选用双泵双回路高压变量系统，采用交叉恒功率调节，简单负流量控制，使发动机功率得到充分的利用，延长了泵的使用寿命。
简单负流量控制方式节能，稳定性高，当操作手柄处于中位时，泵的斜盘角度最小；同时，发动机进入怠速模式，节约了燃油，减小了液压系统的空流和功率损失，起到节能、降噪、降低油温的作用。
通过对该工程机械实际制造、使用后证明，整机工作稳定，节能降耗，具有理论与
工程实际指导意义，可为其他同类产品的生产提供借鉴。
参考文献
［1］陈国俊.液压挖掘机：上册［M］.武汉：华中科技大学出版社，2011. ［2］陈国俊.液压挖掘机：下册［M］.武汉：华中科技大学出版社，2011. ［3］陈欠根，李延伟，郝鹏.液压挖掘机负载自适应全局功率匹配控制系统［J］.工程机械，2007（2）：21－24.
［4］雷天觉.液压工程手册［M］.北京：机械工业出版社，1990.
［5］高柄天.工程机械液压控制系统的技术分析［J］.液压与气动，2012（5）：110－112.。