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什么是数字电液比例伺服阀呢?它都用在什么设备上呢?

2021-02-19 14:40:43

电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件,它是一种接受模拟电信号后,相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点,已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液伺服控制系统中。

目前电子化、数字化技术在电液伺服阀技术上的运用主要有两种方式:其一,在电液伺服阀模拟控制元器件上加入D/A转换装置来实现其数字控制。随着微电子技术的发展,可把控制元器件安装在阀体内部,通过计算机程序来控制阀的性能,实现数字化补偿等功能。但存在模拟电路容易产生零漂、温漂,需加D/A 转换接口等问题。

比例伺服阀

其二,为直动式数字控制阀。通过用步进电机驱动阀芯,将输入信号转化成电机的步进信号来控制伺服阀的流量输出。该阀具有结构紧凑、速度及位置开环可控及可直接数字控制等优点,被广泛使用。但在实时性控制要求较高的场合,如按常规的步进方法,无法兼顾量化精度及响应速度的要求。浙江工业大学采用了连续跟踪控制的办法,消除了两者之间的矛盾,获得了良好的动态特性。此外还有通过直流力矩电机直接驱动阀芯来实现数字控制等多种控制方式或伺服阀结构改变等方法来形成众多的数字化伺服阀产品。 

随着各项技术水平的发展,通过采用新型的传感器和计算机技术研制出机械、电子、传感器及计算机自我管理(故障诊断、故障排除)为一体的智能化新型伺服阀。该类伺服阀可按照系统的需要来确定控制目标:速度、位置、加速度、力或压力。同一台伺服阀可以根据控制要求设置成流量控制伺服阀、压力控制伺服阀或流量/ 压力复合控制伺服阀。并且伺服阀的控制参数,如流量增益、流量增益特性、零点等都可以根据控制性能优化原则进行设置。伺服阀自身的诊断信息、关键控制参数(包括工作环境参数和伺服阀内部参数)可以及时反馈给主控制器;可以远距离对伺服阀进行监控、诊断和遥控。在主机调试期间控制工程网版权所有,可以通过总线端口下载或直接由上位机设置伺服阀的控制参数,使伺服阀与控制系统达到匹配,优化控制性能。而伺服阀控制参数的下载和更新,甚至在主机运转时也能进行。

而在伺服阀与控制系统相匹配的技术应用发展中,嵌入式技术对于伺服阀已经成为现实。按照嵌入式系统应定义为:“嵌入到对像体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。它是在传统的伺服阀中嵌入专用的微处理芯片和相应的控制系统,针对客户的具体应用要求而构建成具有优控制参数的伺服阀并由阀自身的控制系统完成相应的控制任务(如各控制轴同步控制),再嵌入到整个的大控制系统中去。从目前的技术发展和控制系统对伺服阀的要求看控制工程网版权所有,伺服阀的自诊断和自检测功能应该有更大的发展。


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