比例控製係統

　　比例控製係統

　　比例控製（zhì）的輸入信號成比例地反應輸出信號。它的作用是調整係統的開環增益，提高係統的穩態精度，降低係（xì）統（tǒng）的惰性，加快響應速度（dù）。比例控製係統根據有無反（fǎn）饋（kuì）分為開環控製和閉環控製。如比例閥控製液壓（yā）缸或馬達係統可以實現速度（dù）、位移、轉速和轉矩等的控製。

　　簡介

　　比（bǐ）例控製係統根據有無反饋分為開環（huán）控製和閉（bì）環控製。如比例閥控製液壓缸或（huò）馬達係統可以實（shí）現（xiàn）速度、位移、轉速和轉（zhuǎn）矩等（děng）的控製，其控製係統

　　由於開環控製係統的精度比較低，隻能（néng）應用在（zài）精度（dù）要求不高並且不存在內外幹擾的場合，但開環控製係統一般（bān）不存在所謂穩定性問題。而閉環控製係統(即反饋控製係統)的優點是對內部和外部幹擾（rǎo）不（bú）敏感，但反饋（kuì）帶來了係統的穩定性問題。隻要係統穩定，閉環控製係統（tǒng）可以保持較高的精度。因此，目前普遍（biàn）采（cǎi）用閉環控製係統。

　　電（diàn）液比例控製技術作為（wéi）連接（jiē）現代微電子技術（shù）和大功率工程控製設（shè）備之間的（de）橋梁，已經成為現代控（kòng）製工程的基本技（jì）術構成之一，在近20年中得（dé）到了迅速（sù）發展（zhǎn）。它與傳統的電液伺服技術相比，具有可靠、節能和（hé）廉價等明顯特點，已應用於相當廣泛的領域，形成了頗具特色的技術分（fèn）支。目前，已引起（qǐ）工程控製界的密切而廣泛重視，在機電液一（yī）體化和工程設備實現計算機控製（zhì）的技術革命過程中，電液比（bǐ）例控製技術（shù）將獲得（dé）更新、更快（kuài）的發展。

　　係統分類

　　電液比例控製係統可以（yǐ）從不同的角度按很多方式來進行分類。電液伺服控製係統是一（yī）種廣義上的比例控製係（xì）統。因而比例控製可（kě）以參照伺服控製按代表係統一定特點的分類方式進行分（fèn）類。

　　按被控量是否被檢測和反饋來分（fèn）類，可分（fèn）為開環比例控製和閉環比例控製係統。由於比例閥是適應較低精度的控製係統（tǒng）而開發的（de）產品，目前的應用以開環控製為主。隨著（zhe）整體閉環比例閥的出現，其主要性能與伺服（fú）閥無異，因而采用閉環比例控製的場合也會越來越多。

　　按控製信號的形式來進行（háng）分類，可分為模擬控製和數字式控製。後者又分為脈寬調製、脈碼調製和脈數調製（zhì）等。

　　按比例組件的類型來分類，可分為比例節流閥控製和比例容積（jī）控製兩大類。比例節流控製適用於功率較小的（de）係統（tǒng），而比例容積（jī）控製（zhì）用在功率較大的場（chǎng）合。

　　目（mù）前，最通用的分類方式（shì）是按被控對象(量或參數)來（lái）進行分類。由此電液比例控製（zhì）係（xì）統可（kě）以分為:

　　①比例流量控製係統;②比例壓力控製係統;③比例流量壓力控（kòng）製係統;④比例速度控（kòng）製係統;⑤比例位置控製係統;⑥比（bǐ）例（lì）力（lì）控製係統;⑦比（bǐ）例同步控製係統。

　　比例閥（fá）

　　比（bǐ）例控製係統係統中的作用

　　電液比例閥是比例（lì）控（kòng）製係（xì）統中的主要功率放大元件，按輸入電信號指令連續地成（chéng）比例地控製（zhì）液壓係統的（de）壓力、流（liú）量等參數（shù）。與伺（sì）服控製係統中的伺服閥相比，在某些方麵還有一定的性能差距（jù），但它顯著的優點是抗汙染能力強，大大地減少了由汙染（rǎn）而造成的工作故障，提高了液（yè）壓係統的工作穩定（dìng）性（xìng）和可靠性;另一方麵比例閥的成本比伺服閥低，結構也簡單，已在許多（duō）場合獲得廣泛應用。

　　比例控製係（xì）統分類

　　比例閥按（àn）主要功能分類，分為壓力控製閥、流量控製閥和方向（xiàng）控製閥三大類，每一類又（yòu）可以分為直接控製和先導控製兩種結構形式，直接（jiē）控製用在小流量小功率係（xì）統中，先導控（kòng）製用在大流量大功率係統中（zhōng）。比例閥的輸入單元是電（diàn）-機械轉換器，它（tā）將輸入的電信號轉換成機械量。轉換器有伺服電機和步進電機、力馬達和力矩（jǔ）馬達、比例（lì）電磁鐵等（děng）形式。但常用的比例閥大都采用了比例（lì）電磁鐵，比（bǐ）例電磁鐵根據電磁原理（lǐ）設計（jì），能使其產生（shēng）的機（jī）械量(力或力（lì）矩和位移)與輸入電信（xìn）號(電流（liú）)的大小成比例，再連（lián）續地控製液壓（yā）閥閥芯的位置，進而實（shí）現連續地控製液壓係統的壓力、方向（xiàng）和流量。

　　比例閥有三大類:

　　(1)比例壓力（lì）閥，有溢流閥（fá）、減壓閥，分別（bié）有直動和先（xiān）導兩種結構;

　　(2)比例方向閥，有直動和先導兩種結構，直動閥有帶位移傳感（gǎn）器和不帶位移傳感器（qì）兩類（lèi）;

　　(3)比例流量閥，有比（bǐ）例調速閥和比例溢流流量控製閥。

　　比例閥與放大器配套使用，放大器采用電流負反饋，設置斜坡信號發生器，控製升壓、降壓時間（jiān）或運動加速度及減速度。斷電時，能使閥芯處（chù）於安全位置。

　　比例（lì）控製係統比例閥的選用

　　(1)根據用途和被控對象選擇（zé）比例閥的類型;

　　(2)正確了解比例閥的（de）動（dòng）、靜態指（zhǐ）標（biāo），主要有額定輸出流量、起始（shǐ）電流、滯環、重複精度、額定壓力損失、溫飄、響應特性（xìng）、頻率特性等;

　　(3)根據執行器的工作精度要求（qiú）選（xuǎn）擇比例閥的精（jīng）度，內含反饋閉環閥的穩態性、動（dòng）態品質好。如果比例閥的固有特性如（rú）滯環、非線性等無法使被控係統達（dá）到理想的（de）效果時，可以使用軟件程（chéng）序改善係統的性能;

　　(4)如果（guǒ）選擇帶先導（dǎo）閥的（de）比例閥（fá），要注意先導閥對油液汙染（rǎn）度的要求。一般（bān）應符合ISO18/15標準，並在油路上加裝過濾精（jīng）度為10μm以下的進油過濾器;

　　(5)比例閥的通徑應按執行器在最高速度時通過的流量來（lái）確定，通徑選得過大，會使係統的分辨率降低;

　　(6)比例閥必須使用與之配套的放大器，閥與（yǔ）放大器的距（jù）離應盡可能地短。