012变量泵电液比例控制研究

1@@@1把使用电液比例控制元件（比例阀比例放大器比例控制泵）的液压系统称为电液比例控制技术；比比例控制技术是实现元件或系统的被控制量-输出与控制量（输入或指令力）之间线性关系的技术手段。

依靠这一手段要保证输入量的大小按确定的比例随着输入量的变化而变化。

@@@2比例技术与伺服技术的比较：控制元件的应用范围不同控制元件采用的驱动装置不同控制元件的性能参数不同应用侧重点不同阀芯结构及加工精度不同中位机能不同阀的额定压降不同@@@发展史：67年-70年代初：67年瑞士公司生产KL比例复合阀，到70年代初日本油研公司申请压力和流量两项比例法专利标志比例阀诞生。

特点：仅仅将新型的电机械转换器-比例电磁铁用于工业液压阀，以代替开关电磁铁或调节手柄；75-80年采用各种内部反馈原理的比例元件相继问世，耐高压比例电磁铁和比例放大器技术已成熟，70年代后期比例变量泵和比例执行器相继出现。

80年代：采用压力流量位移反馈和动压反馈及校正手段是阀的稳态精度动态响应和稳定性都进一步提高；比例技术与插装阀技术结合产生比例插装阀；90-现在推出了私服比例阀；计算机技术与比例元件相结合开发出了数字式比例元件和数字式比例系统。

2@3半桥构成的基本原则：两个液阻中至少有一个是可变液阻液压半桥可以是并联的液压半桥可有时多级的可变液阻的变化必须受到先导控制信号的控制从两个液阻之间引出先导半桥的输出控制信号3@4比例电磁铁是电液比例控制元件的电-机械转换元件，功能是将比例控制放大器输出的电信号转换成力或位移。

对比例电磁铁的要求：水平的位移力特性稳态电流-力特性具有良好的线性，死区及滞环小响应快，频带足够宽3@5比例电磁铁在整个行程内分为三个区吸合区-加限位片消除工作区-具有水平的位移力特性空行程区-有时需要3@6衔铁与导套之间的摩擦力影响电磁铁滞环的大小，可以采用在电信号里叠加一定频率的交流信号作为颤振信号，从而降低滞环的影响。

叠加颤振信号的原则：波形采用正弦波和三角波，也可以采用矩形波最大幅值以可以消除滞环，系统不出现颤振为原则颤振信号的频率要远大于比例阀的最大频宽8~10倍为宜3@7三种比例电磁铁的区别：1结构不同：力控型直接输出力，工作行程短，可直接或通过传力弹簧与阀芯相连；行程型是在力控型的基础上，将弹簧布置在阀芯的另一侧得到的，此弹簧是位移力转换元件，工作行程大；位置型的位置通过位移传感器检测，与放大器一起构成位置反馈系统就形成了位置调节型比例电磁铁。

探讨PLC电液比例变量泵的控制系统设计发布时间：2022-01-21T00:59:57.332Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：薛瑜洋[导读] 以往的电液比例变量泵在设计上，是将泵组输出压力与油量的斜率分别在比例控制器上设定的，这导致变量泵无法满足复杂性的泵口输出量变化。

太重集团榆次液压工业有限公司山西晋中 030600摘要：以往的电液比例变量泵在设计上，是将泵组输出压力与油量的斜率分别在比例控制器上设定的，这导致变量泵无法满足复杂性的泵口输出量变化。

基于此，本文提出一种利用PLC技术的设计方案，经过理论模型的分析，该变量泵可以灵活地线性调整变量泵压力与流量之间的斜率输出比例，使液压系统在多功率档位切换的应用情景下，获得更好的稳定性以及节能效果。

关键词：PLC；变量泵；电液比例前言：变量泵是一种被广泛应用于液压系统中的驱动调节装置，例如在冶金、橡胶材料、机床冲压等领域中均有电液比例变量泵的实际应用情景，这种变量泵通常直接被作为驱动动力源在液压装置中。

而变量泵的调节灵活性以及负载压力灵敏度，往往是可以直接影响变量泵工作性能的重要因素。

而通过PLC技术来将变量泵的输出压力与油量进行预先编程控制，可以使电液比例变量泵的调节精度问题得到极大改善。

1.变量泵的控制逻辑结构基于PLC技术下的电液比例变量泵主要有四个模块构成:阀门装置、比例控制板、PLC与用户界面。

其中阀门装置由比例电磁铁、阀芯两部分组成，当阀芯产生位移时，就会使阀口尺寸做出相应改变，从而起到流量控制的效果。

而引起阀芯出现位移动作的，是与它同向安装的比例电磁铁，这种电磁铁会根据外部的电压信号变化，做出相应的磁力吸引动作力度的变化，由此就实现了变量泵阀门口的流量与电压的自适应调整。

用户界面是一个用于编程参数输入的触摸屏，以I/O信号、模拟量信号甚至是数字信号的方式，与PLC单元建立通信连接。

PLC单元是一个可编程的逻辑控制器，它能够根据既定好的输入信号以及参数，以0-10V DA信号的形式将动作指令发送给比例控制器，实现自动化控制功能。

电液比例控制技术
电液比例控制技术是一种先进的控制技术，它将电子技术和液压技术相结合，实现了对液压系统的精确控制。

该技术广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天、军事装备等领域，为现代工业的发展做出了重要贡献。

电液比例控制技术的基本原理是通过电子控制器对液压系统中的比例阀进行控制，从而实现对液压系统的精确控制。

比例阀是一种特殊的液压阀门，它可以根据电信号的大小来调节液压系统中的流量和压力，从而实现对液压系统的精确控制。

电液比例控制技术的优点在于可以实现高精度、高速度、高可靠性的控制，同时还可以实现远程控制和自动化控制。

电液比例控制技术的应用非常广泛，例如在机床加工中，可以通过电液比例控制技术实现对切削力、进给速度、加工精度等参数的精确控制，从而提高加工效率和加工质量。

在航空航天领域，电液比例控制技术可以实现对飞机的姿态、高度、速度等参数的精确控制，从而保证飞机的安全飞行。

在军事装备中，电液比例控制技术可以实现对坦克、飞机、导弹等武器装备的精确控制，从而提高作战效率和作战能力。

电液比例控制技术是一种非常重要的控制技术，它可以实现对液压系统的精确控制，广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天、
军事装备等领域，为现代工业的发展做出了重要贡献。

随着科技的不断进步，电液比例控制技术将会得到更广泛的应用和发展。

轴向柱塞液压泵的电液比例控制变量机构的研究摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，液压传动技术的应用也越来越广泛。

文章中作者根据自身的工作经历简要论述了轴向柱塞液压泵的电液比例控制的变量机构，阐述了它的组成及工作原理,说明了它是一个闭环位置控制系统；它由电子放大器、二位二通电液比例阀、差动活塞、减压阀和位移传感器等构成，该系统的输入量是输入给比例阀的电信号，输出量是差动活塞的行程位移，差动活塞的行程与输给比例阀的电信号成比例的变化，由于液压泵排量是与差动活塞的行程成比例的，因此液压泵的排量就与输入给比例阀的电信号成比例，具有广泛的应用前景。

关键词：电液比例控制；变量机构；静态特性；动态特性；容积式传动引言在变量柱塞泵中，斜盘式轴向变量柱塞泵具有优良的静、动态特性，能较好地与各种控制方式结合，又因其结构紧凑、压力高、重量轻、功率大、容积效率高、变量机构布置方便和寿命长等优点，广泛应用于工程机械的液压系统中。

本文以位移-电反馈闭环双向电液比例变排量轴向柱塞泵为研究对象，分析了排量控制过程中最大的扰动-斜盘的变量阻力矩和影响控制特性的主要决定参数变量缸的控制压力和变量活塞直径，提出了两者合理的匹配。

研究结果为变量机构的设计研发和优化改进提供了理论基础和试验依据，应用于轴向变量柱塞泵实际生产开发，具有重要的工程价值。

1电液比例泵变量机构的工作原理电液比例泵的变量机构是使比例泵的排量随输入电信号成比例变化的，而本文是针对一种新形式的具有位移电反馈的变量机构做理论和试验研究。

图1为变量机构的系统示意图。

它是一个带电位移传感器的位移控制系统，由减压阀、差动活塞、变量斜盘、阻尼孔、反馈连杆、位移动传感器、二位二通电液比例阀（单边阀）、电子放大器等组成。

该变量机构为“单边滑阀控制差动活塞系统”；图2表示了其工作原理的方框图。

图2中：Vr-给定电信号，Vf-反馈电信号，Xv-比例阀开口量，Xp-差动活塞位移量，qp-比例泵的排量。

电液比例的原理及应用1. 引言电液比例技术是指利用电信号控制液压执行元件的工作，通过调整电压来改变液压工作室的工作效果，从而实现对液压系统的精确控制。

这种技术由于其高精度、快速响应和可编程性等特点，在各个领域有着广泛的应用。

本文将介绍电液比例技术的基本原理，以及它在工业自动化、机械运动控制和航空航天等领域的应用。

2. 电液比例的基本原理电液比例技术是通过电液比例阀来实现的。

电液比例阀是一种特殊的液压调节阀，它可以根据输入的电压信号来调节液压元件的工作状态。

具体来说，电液比例阀通过改变液压油的流通面积来实现液压元件的运动控制。

在电液比例阀中，通过一个电磁线圈来控制阀芯的位置，从而改变内部通道的开启和关闭程度，进而改变液压油的流通量。

3. 电液比例在工业自动化中的应用电液比例技术在工业自动化领域有着广泛的应用。

它可以用于控制各种液压元件，如液压缸、液压马达等，实现对工业设备的精确控制。

同时，电液比例技术还可以配合传感器和自动控制系统，实现对工业过程参数的实时监测和自动调节。

这种技术不仅提高了生产效率，还提高了产品质量。

在工业自动化中，电液比例技术可以应用于以下方面： - 机床自动控制：通过电液比例技术可以实现机床的自动控制，提高加工精度和生产效率。

- 输送线控制：电液比例技术可以应用于输送线的自动控制，实现对物料的精确输送。

- 机械臂控制：电液比例技术可以用于机械臂的控制，实现对工件的精确抓取和放置。

- 液压振动控制：电液比例技术可以应用于液压振动控制系统，实现对振动频率和振幅的精确控制。

4. 电液比例在机械运动控制中的应用电液比例技术在机械运动控制领域也有着广泛的应用。

在机械运动控制中，通过电液比例技术可以实现对机械传动系统的精确控制，提高机械运动的精度和稳定性。

同时，电液比例技术还可以实现对机械运动过程中的速度、位置和力的控制。

在机械运动控制中，电液比例技术可以应用于以下方面：- 机械传动系统控制：通过电液比例技术可以实现机械传动系统的精确控制，提高运动的精度和平稳性。

电液比例阀性能测试实验指导书实验项目1. 电液比例方向阀性能实验2. 电液比例溢流阀性能实验3. 电液比例调速阀性能实验唐山学院机电工程系实验一电液比例溢流阀性能测试一、实验液压原理图二、液压元件配置1－变量叶片泵2－先导式溢流阀3－电磁阀4－电液流量伺服阀2FRE6~20/10QM5－蓄能器6－被试阀电液比例溢流阀DBETR-10B/80M7、8－压力传感器9－加载用节流截止阀10－流量传感器11、12－截止阀13－压力表三、实验内容1、稳态压力控制特性测试测试阀控制电流与阀输出压力之间关系，画特性曲线，计算死区、滞环、非线性度。

2、稳态负载特性（压力-流量特性）测试控制输入电流、输出压力、负载干扰（流量）之间关系。

3、输入信号阶跃响应测试（选做）测试阀输出压力相对一定幅值输入电信号阶跃变化的过渡过程响应特性，画特性曲线，计算滞后时间、上升时间、过渡过程时间等。

4、频率响应特性测试测试阀对一组不同频率的等幅正弦输入信号的响应特性，画频响特性曲线（博德图），算幅频宽、相频宽。

四、实验方法●测试电回路接线操作：1）压力传感器－把P A、P B压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2口。

2）电液比例溢流阀－把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A扦座上，位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。

比例溢流阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上，差动信号输入信号用二蕊测试线扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上。

转换开关转入自动位置。

3）电液比例流量阀－把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上，位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。

电液比例流量阀放大器差动输入信号号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口2口上。

转换开关转入自动位置。

4）流量传感器－把大流量传感器、小流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1、2口上（模拟输入信号分别9、10通道）。

电液比例控制技术概述电液比例控制技术概述电液比例控制技术概述液压传动与控制技术作为动力传动与控制技术的重要组成部分，对工业和国防领域的技术进步和发展起到了很大的推动作用，是现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一。

其具有易于实现直线运动、功率质量之比大、动态响应快等优点[1] 。

随着现代科学技术与工业的发展，对液压传动系统的灵敏性、稳定性、可靠性和寿命提出了愈来愈高的要求。

电液比例控制系统具有抗干扰能力强、可靠性高、结构紧凑、价格低、与计算机连接方便、控制灵活、低速平稳性能好等诸多优点，在液压系统中的应用具有重要意义。

因此，将电液比例控制技术应用于液压传动系统中，不仅可以简化液压控制系统，还可以提高液压系统的控制水平，更好的满足工业要求。

科学技术的发展、工业发展步伐加快，以及日益严格的高自动化、节能、远距离传输和可持续发展的社会和工程需要，使得电气控制技术在液压系统中的应用日趋广泛。

可编程控制器（简称PLC 或PC）作为电气控制技术中的一项新技术，经过30 多年的发展，已形成完整的工业产品系列。

它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化技术及通信技术融为一体。

PLC 在比例液压系统中的应用，方便和简化了工业控制，提高了控制的自动化、集成化、一体化，符合工业发展的潮流。

习惯上，人们把使用比例控制组件（含比例阀、比例控制泵及比例放大器）的液压系统称为电液比例控制系统。

严格地说，比例控制是实现组件或系统的被控制量（输出）与控制量（输入或指令）之间线性关系的技术手段，依靠这一手段要保证输出量的大小按确定的比例随着输入量的变化而变化。

电液比例阀是以传统的工业用液压控制阀为基础，采用模拟式电气-机械转换装置将电信号转换为位移信号，连续地控制液压系统中工作介质的压力、方向或流量的一种液压组件。

电液比例阀工作时，阀内电气-机械转换装置根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出。

浅谈电液控制技术的研究现状与发展趋势摘要：液压控制系统是在液压传动系统和自动控制技术与理论控制的基础上发展起来的，它包括机械-液压控制系统，电气-液压控制系统和气动-液压控制系统等多种类型。

电液控制系统是电气-液压控制系统的简称，是指以电液伺服阀，电液比例阀或数字控制阀作为电液控制元件的阀控液压系统和以电液伺服或比例变量泵为动力元件的泵控液压系统，它是液压控制中的主流系统。

关键词：液压控制自动控制研究现状发展趋势一、背景电液控制技术是液压技术的一个重要分支，主要表现为电液伺服控制技术和电液比例控制技术。

液压控制技术的快速发展始于18世纪欧洲工业革命时期，在此期间，包括液压阀在内的多种液压机械装置得到很好的开发和利用。

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用电来驱动方向控制阀等[2] 。

第二次世界大战期间及战后，电液技术的发展加快，主要是为了满足军事装备的需求。

到了20世纪50～60 年代，电液元件和技术达到了发展的高峰期，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。

50至60年代早期，电液控制技术在非军事工业中得到了越来越多的应用，最主要的是机床工业，其次是工程机械。

在以后几十年中，电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。

70年代，随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生，基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域。

二、相关技术电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。

最常见的有电液位置伺服系统、电液力（或力矩）控制系统。

液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用,其相关技术如下：1.电液比例控制技术电液比例控制技术是适应开发一种可靠、价廉、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 年代末迅速发展起来的[7] 。