用数字信号直接控制液流的压力、流量和方向的阀,称为电液数字阀(简称数字阀)。电液数字
阀主要有增量式数字阀、高速开关数字阀,以及阀组式数字阀和数码调节阀。电液数字阀的控制技术
包括电液间接与直接数字控制技术。
1 电液间接数字控制技术
液压与气动间接数字控制技术的基本方法是将比例阀(或伺服阀)与控制放大器构成控制系统,一
般通过D/A接口实现数字控制。这种控制方法存在的缺陷与不足:
一方面由于控制器存在模拟电路,易于产生温飘和零飘,这不仅使系统易受温度变化的影响,也
使控制器对阀本身的非线性因素如死区、滞环等难以实现彻底补偿。另一方面用于驱动比例阀和伺服
阀的比例电磁铁合力矩马达存在着固有的磁滞现象,导致阀的外控特性表现出2%~8%的滞环,但却
提高了阀的成本。除此之外由于控制器结构特点所决定,比例电磁铁的磁路一般只能由整体式磁性材
料构成,在高频信号作用下,由铁损而引起温升较为严重。
2 电液直接数字控制技术
电液直接控制技术主要有高速开关阀的PWM控制和步进电机直接数字控制两种方法。步进电机的
类型又有三相步进电机和直线步进电机之分,二者在实现对数字阀的控制上有所不同,前者需要配合
适当的传动机构,后者则可直接进行直线控制。
1)对高速开关阀的PWM控制。
通过控制开关元件的通断时间比,以获得在某一段时间内流量的平
均值,进而实现对下一级执行机构的控制。该控制方式具有不堵塞、抗污染能力强及结构简单的优点。
但是也存在以下不足:一方面高速开关阀的PWM控制最终表现为一种机械信号的调制,易于诱发管路
中的压力脉冲和冲击,从而影响元件自身和系统的寿命及工作的可靠性。另一方面元件的输入与输出
之间没有严格的比例关系,一般不用于开环控制。除此之外控制特性受机械调制频率不易提高的限制。
2)步进电机直接数字控制。
这种方法利用数字执行元件步进电机(或者加适当的旋转一直线运动转
换机构)驱动阀芯实现直接数字控制。由于这类数字控制元件一般按步进的方式工作,因而常称为步进
式数字阀。
3 数字式电—机械转换元件
电液控制元件主要分为电液比例/伺服控制元件和数字控制元件两大类。前者的输出信号与输入
信号之间成连续的比例关系;后者接受方波信号或脉冲信号控制,其输出信号为开关状态或与输入的
脉冲数呈离散比例关系。因而数字元件又可分为高速开关元件和离散式比例控制元件。离散式比例控
制元件一般又分为阀组式和步进式两种。
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