贵州大学实用电液比例技术论文《电液控制技术及其应用》.doc

电液控制技术及其应用 摘要：电液控制技术广泛地应用于现代工业中，是工业发展水平的标志，本文就对电液控制技术，电液控制技术的发展、分类及应用进行阐述，了解电液控制技术的重要性，对电液控制技术有一定的掌握，知道它在生活中有些什么样的应用。 关键字：电液控制技术；电液比例控制技术；电液伺服技术；机电一体化技术；电液比例控制 前言 电业控制技术是在20世纪50年代后才逐渐发展起来的一门新兴学科，他不但是液压技术的一个重要分支，而且在自动控制领域有着重要的地位。电液控制技术是现代控制工程的基本技术要素，它融合了液压技术、微电子技术、检测传感技术、计算机控制技术及自动控制理论等实用技术与理论。电液控制技术推动了国民经济的发展，增强政治及军事实力，提高了现代工业发展的水平以及改善了人民的生活水平。电液控制已成为工业自动化和武器自动化领域的一个重要方面，在现在各个领域起到了不可或缺的地位。 一、电液控制技术概述 液压控制技术的历史最早可追溯到公元前240年，一位古埃及人发明的液压伺服机构——水钟。而液压技术的发展则是在18世纪欧洲工业革命时期，在此期间，许多非常实用的发明涌现出来，许多液压装置特别是液压阀得到开发和利用，使液压技术的影响力大增，18世纪出现了泵、水压机、水压缸等，19世纪初液压技术取得了一些重大的进展，其中包括采用油作为工作流体及首次使用电来驱动方向控制阀等。二战期间及战后，电液技术的发展加快，出现了两级电液伺服阀，喷嘴挡板原件及反馈装置等，20世纪五六十年代则是电液原件和技术发展的高峰期，电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手，特别是在航空航天上的应用，这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动以及导弹发射架控制等，后来又扩展到导弹飞行控制、雷达天线定位、飞机飞行控制系统等。电液伺服阀作动器也被用于空间运载火箭的导航和控制，电液控制技术在工业上的应用也越来也多，最主要是机床工业，数控机床工作台定位装置等。在民用工业领域，液压控制系统用于仿形或数控机床，船舶舵机和消摆系统，冶金方面的钢带跑偏控制、张力控制、工程车辆转向系统，汽车的无人驾驶、自动变速、主动悬挂，试验装置方面的抗震试验台、材料试验机、道路模拟实验系统等。 电液控制技术按使用的控制元件的不同，可分为伺服控制技术、比例控制技术、和高速数字开关控制技术，分别以伺服阀、比例阀、高速数字开关阀作为其液压放大与控制的核心元件。 二、电液比例控制技术概述 1.1、电液比例技术发展概述 现代比例控制技术的发展可追溯到二次大战时期，在二次世界大战后期，由于军事需要，喷气式飞机速度要求很高，因此对控制系统的快速性，动态精度和功率重量比都提出了更高的要求。1940年底，在飞机上首先出现了电液伺服系统。19世纪50年代初期出现了高速响应的永磁式力矩马达，50年代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。60年代，各种结构的电液伺服阀的问世，电液伺服技术日渐成熟。60年代后期，民用工程对电液控制技术的需求，显得更加迫切与广泛。但由于传统的电液伺服阀对流体介质的清洁度要求十分苛刻，制造成本和维护费用高昂，系统能耗也比较大，难以为各工业用户所接受。而传统的电液开关控制（断通控制）又不能满足高质量控制系统的要求。电液比例控制技术，就是要适应开发一种可靠，控制精度和响应特性均能满足工程技术实际需要的电液控制技术的要求，从60年代末以来，得到迅速发展。与此同时，还发展了工业伺服控制技术。 1.2、电液比例控制技术的含义及特征 电液比例技术是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提出的更高的要求，从上个世纪六七十年代开始逐渐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综合性技术，既实现了液压动力传动，又具有电子控制的灵活性。 其电液比例控制技术有很多特点，在性能方面，除了与传统工业液压阀一样具有各种单一控制功能外，往往具有流量、方向与压力三者之间的多种符合功能，而且内含主控量力反馈的电液比例元件可适应多种控制输入方式，这些特点不仅表现在阀控元件，而且在容积控制元件中也越来越广泛地得到体现。在原理特点方面，高性能比例阀一般都内含主控制参量的反馈闭环，这种反馈闭环可以是主控制参量的机械或液压力反馈，也可以是主控制参量的电反馈。在结构特点方面它具有与插装阀结合，开发各种不同功能和规格的二通插装式比例阀。生产批量较大的比例压力阀、比例方向阀，常与开关阀通用主阀阀体等特点。 三、电液伺服技术概述 液压伺服控制系统是采用液压控制元件和液压执行元件的自动控制系统，又称为随动系统或跟踪系统。在这种系统中，执行机