第三讲 电液伺服阀(上)

在目前所有的伺服系统中,电液伺服系统反应最快、控制精度最高。在电液压伺服系统中,最心脏的部分是电液压伺服阀。 电液压伺服阀是根据航空工业的需要而发展起来的。1940年底出现了伺服阀的雏形,但它真正发展并在工业中应用则是在第二次世界大战以后,到了六十年代各种类型和结构的伺服间相继出现。在我国,已有不少单位从事于电液压伺服阀的研究、推广和生产使用工作。 由于电液伺服阀是联系电气和液压元件的桥梁,是电液伺服系统中的最心脏的部分,为了对伺服间有进一步的了解;这里将比较详细地介绍电液伺服间的分类、结构、计算、安装和维护…     

电液速度伺服伪微分反馈控制系统

介绍一种对阀控马达电液速度伺服系统新的控制方法——伪微分反馈控制(Pseudo-Derivative-Feedback，简称PDF)算法。建立了由电液伺服阀控制的液压马达数学模型，讨论了这种电液伺服控制系统的结构原理，并对伺服系统中控制参数的确定给出了计算公式，计算机仿真和实验结果表明，PDF控制的电液伺服系统具有良好的动态特性、很强的负载能力以及优良的鲁棒性能。     

阀前蓄能器对轧机油源波动影响的实验研究

在轧机控制系统中,恒压油源为电液伺服控制系统提供压力稳定的工作介质是系统工作的基础.为保证液压压下系统(AGC)控制精度,该文在300mm可逆冷轧机上,针对阀前油源压力的波动与阀前蓄能器之间的关系进行了研究,得到了该轧制环境下,不同蓄能器,不同充气压力与阀前油源压力波动的关系.为下一步改造300 mm可逆冷轧机的油源结构和提高油源压力输出稳定性提供参考,进一步提高液压压下系统(AGC)的控制精度.     

电液伺服系统动力机构最佳参数的选择方法——介绍P-Q计算尺

本文介绍一种专用计算尺（P-Q尺）,用来选取电液伺服系统动力机构的最佳参数。利用该尺,可按下列四种最佳指标之一确定伺服阀空载流量Q M和油缸活塞有效面积A（或液压马达的容积排量D）。1.所需功率最小;2.A（或D）最小（系统快速性好）;3.Q M与A相对小（准最佳）;4.已有伺服阀,判别其可用性并选取此条件下的A最小值。该计算法的特点是允许负载轨迹为任意几何形状,油缸两腔的活塞面积可以相等或不等。而过去的方法只适用于直线、椭圆等特殊的负载轨迹,而且油缸两腔的活塞面积必须相等[1]～[5]。     

无阀电液伺服系统理论研究及试验

针对普通电液伺服系统存在的弊端，设计了无阀电液伺服系统，以交流电机伺服控制系统代替电液伺服阀，使得这一新型电液伺服系统具有体积小、可靠性高、节能等优点，适用于液压传动及要求不太高的伺服控制场合。     

双阀控制电液被动施力系统的研究

以无扰动型电液施力伺服系统为目标模型，提出通过双电液伺服阀并联控制，以流量伺服阀作为完全流量补偿环节，使压力伺服阀工作在近似理想加载状态，实现使强位置扰动型电液施力伺服系统转变为完全无扰动型施力伺服系统。建立双阀控制模型、研究实现完全流量补偿的关键问题。理论分析和仿真证明该方案可行。     

连铸结晶器电液伺服系统的研究

针对实验用液压伺服驱动连铸结晶器振动模拟装置，综合考虑伺服阀流量非线性和负载结构谐振，建立了电液伺服系统的数学模型，并通过实验证明其正确性。为抑制其参数摄动，对位置闭环控制系统进行变结构控制器设计。     

零开口流量阀在电液负载仿真台中的应用

零开口流量阀在电液负载仿真台中的应用哈尔滨工业大学裴忠才苏东海吴盛林刘庆和哈尔滨万昌本州制鞋有限公司单伟１引言电液负载模拟器是模拟飞行器在飞行过程中舵面所受空气力矩的加载装置，是典型的被动式电液力伺服系统，根据该系统的特点，其伺服阀应选择大预开口的压...     

一种新型的液压伺服阀——液压偏向比例射流伺服阀的分析

液压偏向射流伺服阀以双喷咀挡板阀作为前置放大级,偏向比例放大元件作为功率放大级的二级耦合式液压伺服阀。这种阀曾被该校成功地用于仿形切削(机液随动系统)、直流电机整流子刻槽倒角机(气液随动系统)及柴油机调速器(气液与电液随动系统)之中。这种阀具有结构及工艺简单,造价低廉,对油的过滤要求低,温度零飘小,工作可靠性大,流量增益大等特点。缺点是能耗略大,压力灵敏度略低,但仍有改进余地(以上所述特点及缺点是相对于滑阀式伺服阀而言),故可以期望它将在中小功率的液压伺服系统中,成为一种很有前途的普及型伺服阀。本文讨论了四个主要问题,即(1)偏向比例元件几何参量的确定及其负载特性;(2)它与双喷咀挡板阀相耦合的最优化理论;(3)阀的综合静特性;(4)如何有效地控制执行机构回油产生的正馈。1971年英美专利局曾对此种阀颁发过专利权,但说明书上未涉及回油正馈的问题。而这个问题作者在19 71年就已从实践中获得解决。文中(2)(4)部分内容为第一次提出,(1)部分中关于元件的简易设计式(5),也是独立分析得出的。     

非对称伺服阀在阀控缸电液伺服系统中的应用

电液伺服系统广泛应用于机械设备中，伺服阀是电液伺服系统中的关键元件，非对称伺服阀的出现为阀控非对称伺服油缸电液伺服系统的设计提供了新的选择。采用孔口流量方程和流量连续方程分析了伺服阀非对称结构和对称结构分别控制非对称伺服油缸时伺服油缸两腔的压降情况，得到了2种设计结构非对称伺服油缸两腔的压降指标。结果表明，在合理选择伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构匹配时，可以有效减少伺服油缸两腔的压降，减少功率损失。对三轮旋压机横向进给电液伺服系统进行分析，优化了系统压力和电机功率，通过压力传感器检测非对称伺服油缸两腔的压力验证了理论分析的准确性，为电液伺服系统伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构的合理匹配设计提供了理论支持。     

伺服阀流量动态校正改善电液位置系统性能的理论和方法

电液位置伺服系统起动过程会造成系统压力突降和执行器运动速度大幅波动,产生液压冲击;当系统有多个执行器工作时,系统压力突降会导致其他执行器产生误动作,甚至发生安全事故。针对上述问题,提出两种解决方法。一是将位置控制过程分解为速度和位置两个控制过程,且执行器的最大速度由系统最大流量和液体的压缩性限制。二是利用阀口压差对伺服阀流量进行修正。理论上阐述了两种方法的原理,采用数字仿真和试验进行了验证,结果表明,在不影响系统响应特性的前提下,两种方法可以消除电液位置伺服系统起动过程中的系统压力突降和产生的冲击。     

伺服控制与伺服阀的选用

电液伺服系统因其良好的动态性能获得了广泛应用，伺服阀的选用直接影响了伺服系统性能的发挥。根据液压伺服系统的设计使用经验，文章介绍了电液伺服控制系统的类型、组成、特征和应用，探讨了伺服阀的选用方法。     

电液伺服阀的FMEA分析

电液伺服阀是电液伺服系统的核心元件,它的失效模式与其设计和使用条件直接相关。本文就YF-17电液流量伺服阀进行FMEA分析,为伺服阀的设计、预防失效、故障诊断及可维修性分析等提供依据。     

电液伺服阀静态测试用锥阀系统

本刊1980年第3期曾介绍过我厂研制的电液伺服阀静态测试仪。本文介绍一种用插装式锥阀组成的伺服阀静态特性测试用液压系统,它与静态测试仪配合,即可完成对电液伺服阀的电流-流量、电流-压力、电流-内漏、负载压力-流量等静态特性的半自动测试。     

FF102电液伺服阀模型辨识

电液伺服阀是电液伺服控制系统中一个最基本的组成部分,其数学模型的误差直接关系到系统的数学模型的准确程度,进而影响控制算法的效果及系统的控制精度。但是,由于液压系统所固有的不确定因素,伺服阀的数学模型不可能用恒定不变的理论公式来描述。因此,如何准确地确定电液伺服阀的数学模型,历来是电液伺服系统设计师们所最为关心和必须首先解决的问题之一。本文     

电液伺服动态试验机液压伺服系统的优化设计

本文针对电液伺服动态试验机液压伺服系统效率较低的特点,通过对伺服阀、作动器、液压源和蓄能器等系统元件的理论分析,提出了动态试验机的液压动力系统进行了优化设计的方法,具有较高的工程实际应用价值。     

电液伺服动态试验机液压伺服系统的优化设计

本文针对电液伺服动态试验机液压伺服系统效率较低的特点,通过对伺服阀、作动器、液压源和蓄能器等系统元件的理论分析,提出了动态试验机的液压动力系统进行了优化设计的方法,具有较高的工程实际应用价值.     

伺服阀控制改造为比例阀控制系统时的流量不足问题分析

伺服阀是闭环液压控制系统中最重要的一种控制元件,用伺服阀控制的液压系统灵活、快速、方便。然而随着电液比例技术的不断发展和完善,并凭借它的价格优势,使其在越来越多的生产领域得以应用;甚至在一部分使用伺服阀控制的系统中,很多厂家都使用比例阀代替伺服阀来控制液压系统。然而在改造过程中,经常会出现流量不足的现象。该文主要对改造过程中出现的流量不足问题加以分析解决。     

液压挖掘机冷却系统的改进

液压挖掘机工况恶劣,产生的热量较多,对液压系统的要求较高。因此,在自然冷却的基础上,大都采用如图1所示的强制冷却系统。图中,伺服系统与冷却系统的高压油源共用一个齿轮泵,各系统流量由流量阀控制。冷却系统由温控阀控制。     

下肢外骨骼机器人电液伺服控制系统设计

利用电液伺服阀和非对称液压缸的流量连续性方程、力平衡方程,推导出阀控缸动态数学模型;利用拉格朗日函数法和虚位移原理,建立了下肢外骨骼机器人各液压缸的负载力计算模型;通过稳定边界参数整定方法设计了下肢外骨骼机器人电液伺服系统PID控制器,并运用Simulink仿真软件对该系统跟随人体步态情况进行了仿真。仿真结果表明,该系统能够达到下肢外骨骼机器人对电液伺服系统的相关要求。