电液控制

电液控制系统具体技术要求1、支架配置电液控制系统，能够完成支架要求电控的各种动作功能。

2、电液控制系统显示菜单语言为中文。

3、支架可实现成组程序自动控制，包括成组自动移架、成组自动推溜、成组自动伸收护帮。

4、支架可实现邻架电控的手动、自动操作，实现本架电磁阀按钮的手动操作。

5、配备红外线发射、接收装置，以确定采煤机位置。

6、对立柱的工作压力、推移千斤顶的行程、煤机的位置、方向进行监测，能在井下主控计算机上显示。

7、电液控制系统设有声音报警、急停、本架闭锁及故障自诊断显示功能，并能方便地进行人工手动操作，能够在线进行参数调整设定。

8、电液控制系统的电源为隔爆兼本安型，供电电压为 AC 127V 50Hz。

9、电液控制系统具备防水防尘能力，主要电液控制装置外壳防护等级不低于IP68。

10、电液控制系统具备抗干扰能力，不允许有误动作。

11、电控系统连接器的插接可靠，有较好的抗砸、抗挤、抗拉能力，插接灵活。

12、压力传感器的量程60MPa。

13、电控系统为非主-从机型，当工作面控制系统与顺槽控制主机断开后，仍能完成各种操作功能和操作模式设置。

14、具备初撑力自动保持功能，补偿初撑力可调（不超过泵压）；具有带压移架功能。

15、支架配备自动反冲洗过滤器，过滤精度25μm，流量1000L/min；具有自动反冲洗功能，能够实现定时自动反冲洗。

16、高压过滤站过滤精度25μm，流量1000L/min；具有自动反冲洗功能，能够实现定时自动反冲洗、根据进出口压差自动反冲洗及顺序反冲洗滤芯功能。

17、回液过滤站过滤精度60μm，流量2000L/min，结构上具有可方便切换操作的备用过滤装置。

18、进入泵站的清水要符合MT419—1995标准和经过60μm清水过滤装置的过滤。

19、所供应的货物将按下列标准（推荐）进行设计和制造电气: IEC标准/EN标准机械: ISO标准类似或高于上述标准的货物原产国的国家标准或其它目前使用的国家标准。

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。

电液系统及其控制1概述1.1电液控制系统工作原理及组成一.工作原理电液控制系统又称电液伺服系统,是以电气信号为输入,以液压信号为输出,电气检测传感器元件为反馈构成闭环控制系统.由于是电气和液压相结合,因而系统可发挥两者的优点.电气信号便于测量转换放大处理校正,电气检测传感器元件便于检测各种物理量,且快速和多样性;液压信号输出功率大速度快,执行元件具有惯性小等优点.所以结合起来的电液控制系统具有控制精度高,响应速度快,信号处理灵活,输出功率大,结构紧凑,重量轻等优点.输入电气信号通常有电位器,电子放大器,PLC控制器和计算机等. 电气检测传感器元件通常有位置传感器,压力传感器, 速度传感器,编码器等元件. 输出是以液压动力执行元件(油缸和马达)和伺服元件组成的反馈控制系统.如图所示:在此系统中,输出量(位移,力,速度等)通过反馈传感器(位移传感器,力传感器,速度传感器等)能自动地快速地准确地反映其变化.并与原先的给定的给定量进行比较,再放大输入给伺服阀,改变其阀芯位移,从而控制输出的压力和流量,驱动执行元件运动,直至输人量与输出量一致为止.举例:1.阀控式电液位置控制伺服系统(如上图)图中所示为双电位器电液位置控制伺服系统的工作原理图.该系统控制工作台的位置,使其按指令电位器给定的规律变化.系统由指令电位器, 反馈电位器,电子放大器,电液伺服阀,液压缸和工作台组成.其工作原理如下:指令电位器将位置指令xi转换成指令电压ur,被控制的工作台位置xp由反馈电位器检测转换成反馈电压ui.两个线性电位器接成桥式电路,从而得到偏差电压ue=ur-uf.当工作台位置xp与指令位置xi一致时,电桥输出偏差电压ue=0,此时伺服放大器输出电流为零, 电液伺服阀处于零位,没有流量输出,工作台不动.当指令电位器位置发生变化,如向右移动一个位移Oxi,在工作台位置发生变化之前, 电桥输出偏差电压ue=KOx,偏差电压经伺服放大器放大后变为电流信号去控制电液伺服阀, 电液伺服阀输出压力油到液压缸,推动工作台右移.随着工作台的移动, 电桥输出偏差电压逐渐减小,当工作台移动Oxp等于指令电位器位移Oxi时, 电桥输出偏差电压为零, 工作台停止移动.反之亦然.系统的工作原理方块图如下:2.泵控式电液速度控制伺服系统该系统的液压动力执行元件由变量泵和液压马达组成,变量泵既是液压能源又是液压控制元件.由于操纵变量机构所需要的力较大,通常采用一个小功率的液压放大装置作为变量控制机构.如图所示为一泵控式电液速度控制伺服系统的原理图.图中所示系统采用阀控式电液位置控制机构作为泵的变量控制机构. 液压马达的输出速度由测速发电机检测,转换为反馈电压信号uf,与输入指令电压信号ur相比较,得出偏差电压信号ue=ur-uf,作为变量控制机构的输入信号.当速度指令为ur0时, 负载以某个给定的转速w0工作,测速机输出反馈电压uf0,则偏差电压ue0=ur0-uf0,这个偏差电压对应于一定的液压缸位置,从而对应于一定的泵流量输出,此流量为保持负载转速w0所需的流量.如果负载变化或其它原因引起转速变化时,则uf 不等于uf0,假如w大于w0,即uf大于uf0,则ue=ur0-uf小于ue0,使液压缸输出位移减小,使泵输出流量减小,液压马达转速自动下调至给定值.反之,如果转速下降,则uf小于uf0,则ue=ur0-uf大于ue0,使液压缸输出位移增大,使泵输出流量增大,液压马达转速自动回升至给定值.结论: 速度指令一定时, 液压马达转速保持恒定;速度指令变化时, 液压马达转速也相应变化.系统的工作原理方块图如下:二.电液伺服控制系统组成1.输入元件---其功用是给出输入信号加于系统的输入端.可以是机械的,电气的等如靠模,电位器,计算机等.2.反馈测量元件---测量系统输出并转换为反馈信号.如各类传感器(位置传感器,压力传感器,速度传感器等).3.比较元件---将输入信号与反馈信号进行比较,给出偏差信号.4.放大转换元件---将偏差信号放大,转换成液压信号.妲伺服放大器,电液伺服阀等.5.执行元件---产生调节动作加于控制对象上,如液压缸和液压马达等.6.控制对象---被控制的设备等,即负载.7.液压能源装置及各种校正装置等.1.2电液伺服控制的分类电液伺服控制系统可按不同的原则分类,基本上有五大类.一.按被控对象的物理量名称分类1.位置伺服控制系统主要是控制被控对象的位置精度的伺服控制系统,妲机床工作台的位置,板带轧机的板厚,振动试验台等系统.2.速度伺服控制系统主要是控制被控对象的速度精度的伺服控制系统,如原动机的调速,雷达天线的速度控制等.3.力伺服控制系统以力为被调量的伺服控制系统,如材料试验机,轧机张力控制系统等.二.按执行元件的控制方式分类1.阀控式伺服控制系统利用伺服阀控制的伺服控制系统称为阀控式伺服控制系统.它又可分为阀控缸系统和阀控马达系统两种.其优点是响应速度快,控制精度高,结构简单.缺点是效率低.2.容积式伺服控制系统利用变量泵或变量马达控制的伺服控制系统称为容积式伺服控制系统.它又可分伺服变量泵系统和伺服变量马达系统.三.按系统输入信号的变化规律分类1. 定值控制系统当系统输入信号为定值时称为定值控制系统.它的任务是将系统的实际输出量保持在希望值上.2. 程序控制系统当系统输入信号为按预先给定的规律变化时称为程序控制系统..3. 伺服控制系统伺服控制系统又称随动系统,其输入信号是时间的未知函数,而输出量能够准确快速地复现输入量的变化规律.四.按信号的方式分类1.模拟信号控制系统系统中全部信号都是连续的模拟量的系统称之.2.数字信号控制系统系统中全部信号都是数字量的系统称之.3. 数字-模拟混合控制系统系统中部分信号是数字量部分信号是模拟量的系统称之.五.按信号传递介质的形式分类1.机液伺服控制系统输入信号给定,反馈测量和比较均用机械构件实现的系统称之.2.电液伺服控制系统用液压动力元件,偏差信号的检测校正和初始放大等均用电气电子元件实现的系统称之.1.3电液伺服控制的优缺点一. 电液伺服控制的优点1.液压元件功率-重量比和力矩-惯量比（力-质量比）大，因而结构紧凑，体积小，重量轻，用于中大型功率系统优点更明显.比较举例：电气元件：最小尺寸取决于有效磁通密度，而有效磁通密度又受磁性材料的磁饱和限制；功率损耗产生的发热量散发又比较困难.因此功率-重量比和力矩-惯量比小，结构尺寸大.液压元件：功率损耗产生的发热量由油带到散热器去散热，其最小尺寸取决于最大工作压力，而工作压力可以很高（通常可达32MPa）,因而元件尺寸小,重量轻, 功率-重量比和力矩-惯量比大.同功率:液压泵重量/电动机重量=10%-20%液压泵尺寸/电动机尺寸=12%-13%液压马达功率重量比=10倍相当容量的电动机液压马达力矩-惯量比=10-20倍电动机2.液压动力元件快速性好,系统响应快.加速能力强,能高速起动和制动.3.液压伺服系统抗负载的刚度大.二. 电液伺服控制的缺点1.液压元件抗污染能力差,对工作介质清洁度要求高.工作介质随温度变化而变化,对系统性能有影响.2. 液压元件制造精度高,成本高,且若元件的密封制造使用不当,易外漏,造成环境污染.3.液压能源传输不如电气系统方便2 电液伺服阀电液伺服阀是电液伺服系统中的主要元件,它既是电液转换元件,又是功率放大元件.它能够把微小的电信号转换成大功率的液压能(流量和压力),是电液伺服控制系统的核心和关键.电液伺服阀的输入信号是由电气元件来完成的,由它再转换成液压流量和压力,输出给执行机构,实现对执行机构各物理量的控制.2.1电液伺服阀的组成与分类一.组成电液伺服阀通常由力矩马达,液压放大器,反馈机构三部分组成.以下图的两级中力反馈式电液伺服阀为例,简单介绍如下:图中上半部为力矩马达,下半部为液压放大器(由四通滑阀组成的液压放大器), 反馈机构则由反馈杆11组成.它们的作用分别是:1.力矩马达(力马达)将输入的电信号转换成力矩或力控制液压放大器运动.2.液压放大器控制液压能源流向执行机构的流量和压力.3.反馈机构使伺服阀输出的流量和压力获得与输入信号相应的特性.二.分类电液伺服阀的种类很多,按不同的结构和机能常有以下几种分类:1.按输出量的控制功能分有:电液流量伺服阀---主要控制输出的液流流量特性,即在额定输入信号范围内,具有线性流量控制特性.电液压力伺服阀---在额定输入信号范围内,具有线性压力控制特性.电液压力-流量伺服阀---在额定输入信号范围内,具有线性压力-流量控制特性.2.按液压放大器的级数分有:单级伺服阀---只有一级放大元件.结构简单,价格低廉,但输出力和力矩小,输出流量小,对负载变化敏感.用于低压小流量和负载变化不大的场合.两级伺服阀---有两级放大元件.它克服了单级伺服阀的缺点,是最常用的型式.三级伺服阀---由一个两级伺服阀作前置级,控制第三级功率滑阀.通常只用于大流量(200L/min)以上的场合.3.按第一级阀的结构分有:滑阀---第一级阀的结构是滑阀.此类阀流量和压力增益高,输出流量大,对油清洁度要求较低.但加工复杂,分辨率低,响应慢,滞环较大,阀芯受力大.喷咀挡板--- 第一级阀的结构是喷咀挡板. 此类阀灵敏,动态响应快,线性度好.但对油清洁度要求高,挡板受力小,驱动功率小.射流管--- 第一级阀的结构是射流管阀. 此类阀抗污染强,但动态响应慢,受油温响应大.4.按反馈形式分有:滑阀位置反馈---利用滑阀的位置反馈的阀,常用的有直接位置反馈,机械位置反馈,位置电反馈,位置力反馈等.直接位置反馈---阀芯位移通过反馈杆与挡板相连,构成滑阀位移力反馈.常用于两级伺服阀.机械位置反馈---将功率级滑阀的位移通过机械机构反馈到前置级.位置电反馈---将功率级滑阀的位移通过位移传感器反馈到伺服阀的放大器输入端,实现功率级滑阀阀芯定位.2.2 力矩马达力矩马达是将电信号转换成机械运动的一种电气-机械转换.一.力矩马达工作原理利用电磁原理,由永久磁铁(或激磁线圈)产生极化磁场,而电信号通过控制线圈产生控制磁场,两个磁场相互作用,产生与控制信号成比例并能反映控制信号的极性的力或力矩,使其运动部分产生直线位移或角位移的机械运动.二.力矩马达分类1. 根据运动形式分1) 角位移马达--力马达,可移动件是直角位移.2) 直线位移马达—力马达,可移动件是直线位移.2.按可动件结构分1)动铁式---可动件是衔铁.2)动圈式---可动件是控制线圈.3.按极化磁场产生的方式分1)永磁式---利用永久磁铁建立极化磁通.2)非极磁式---无专门的极磁线圈,两个控制线圈差动连接,利用常值电流产生极化磁通.3)固定电流极磁式---利用固定电流通过极磁线圈建立极化磁场.三.力矩马达要求1.能产生足够的输出力和行程,且要求体积小,重量轻.2.动态性能好,响应速度快.3.直线性好,死区小,灵敏度高,磁滞小.4.抗震,抗冲击,不受环境温度和压力影响.四.典型力矩马达1. 永磁动铁式力矩马达1)组成下图所示为一种常用的永磁动铁式力矩马达工作原理图,它由永久磁铁(2),上下导磁体(3,5),衔铁(4),弹簧管(1),控制线圈(两个控制线圈套在衔铁上).2)工作原理永久磁铁将上下导磁体磁化,一个为N极, 一个为S极.无信号电流时,即两个控制线圈的电流i1=i2,衔铁在上下导磁体的中间位置,由于力矩马达结构是对称的, 永久磁铁在四个工作气隙中所产生的极化磁通是一样的,使衔铁两端所受的电磁吸力相同,力矩马达无力矩输出.当有信号电流通过控制线圈时,线圈产生控制磁通(其大小和方向取决于信号电流的大小和方向).假设i1>i2,如上图所示,在气隙1,3中控制磁通与极化磁通方向相同,而在气隙2,4中控制磁通与极化磁通方向相反,因此气隙1,3中其控制磁通与永久磁铁磁通合成大于气隙2,4中控制磁通与极化磁通的合成,于是衔铁上产生顺时针方向的电磁力矩,使衔铁绕弹簧管转动中心顺时针方向转动.当弹簧管变形产生的反力矩与电磁力矩相平衡时,衔铁停止转动.如果信号电流反向,则电磁力矩也反向,衔铁向反方向转动.电磁力矩的大小与信号电流的大小成比例,衔铁的转角也与信号电流成比例.因此调节信号电流便可调节电磁力矩的大小,也就调节衔铁的转角大小.2.永磁动圈式马达1)组成永久磁铁,可动线圈,对中弹簧等.2)工作原理图所示为一种常见的结构原理图图中,永久磁铁在工作气隙中形成极化磁通,当控制信号电流加到线圈上时,线圈就会受到电磁力的作用克服弹簧力和负载力而运动.线圈的位移与控制电流成比例.因此输入信号电流就会得到电磁力,且呈正比关系,具有线性特性.3.动铁式力矩马达与动圈式力马达比较动铁式力矩马达动圈式力马达磁滞大磁滞小工作行程小工作行程大输出力矩大,弹簧刚度大,. 输出力矩小,固有频率低.固有频率高同功率体积小, 价格高同功率体积大,价格低五.力矩马达的数学模型（电磁力矩计算）1) 永磁动铁式力矩马达的数学模型（电磁力矩计算）电磁力矩是由于控制线圈输入电流,在衔铁产生了控制磁通而形成的.因此需先求出力矩马达的控制电流.通过力矩马达的磁路分析可求出电磁力矩的计算公式.a.力矩马达的控制电流参看永磁动铁式力矩马达的工作原理图,在其工作时, 两个控制线圈由一个放大器供电,其常值电压Eb在每个控制线圈中产生的常值电流I0大小相等方向相反.当放大器有输入电压时,两个控制线圈的电流分别为:I1= I0+iI2= I0-i式中i1 i2--- 每个控制线圈中的电流;I0---每个控制线圈中的常值电流i---每个控制线圈中的信号电流;两个控制线圈的差动电流为Δi=i1-i2=2I=i c(1)I c ---输入马达的控制电流b. 衔铁中产生的控制磁通根据力矩马达的磁路原理图,应用磁路的基尔霍夫第二定律可得气隙的合成磁通, 继而应用磁路的基尔霍夫第一定律求出衔铁磁通：φa=φ1-φ2=2φgθ（a/Lg）+Δi（Nc/ Rg）式中φa ---衔铁磁通;φg ---衔铁在中位时气隙的极化磁通;θ---衔铁转角; a ---衔铁转动中心到磁极面中心的距离;Lg ---衔铁在中位时每个气隙的长度;Rg ---工作气隙的磁阻;NcΔi---永久磁铁产生的控制磁动势;c. 作用在衔铁上的电磁力矩根据马克斯威尔公式计算衔铁在磁场中所受的电磁吸力,可得由控制磁通和极化磁通相互作用在衔铁上产生的电磁力矩简化式为Td=KtΔi+Kmθ式中Td ---作用在衔铁上的电磁力矩;Kt---力矩马达的中位电磁力矩系数;Km---力矩马达的中位磁弹簧刚度;从式中可看出,在衔铁中产生的控制磁通以及由此产生的电磁力矩比例于差动电流.2) 永磁动圈式力马达的数学模型（电磁力矩计算）参见永磁动圈式力马达的工作原理图,力矩马达的可动线圈悬置于工作气隙中,永久磁铁在工作气隙中形成极化磁通,当控制电流加到线圈上时,线圈就会受到电磁力的作用而运动.其运运动方向和电流方向按左手定则判断.线圈上的电磁力克服弹簧力和负载力,产生一个与控制电流成比例的位移.由于电流方向与磁通方向垂直,根据载流导体在均匀磁场中所受的电磁力公式,可得力马达线圈所受的电磁力:F=BgлDNcic=Ktic式中F---线圈所受的电磁力;K t---电磁力系数F=BgлDNcN c---控制线圈的匝数.B g---工作气隙中的磁感应强度;D---线圈的平均直径;I c---通过线圈的控制电流.结论: 永磁动圈式力马达的电磁力与控制电流成正比,具有线性特性.2.3 液压放大元件电液伺服阀另一个组成部分是液压放大器,它是一种以机械运动来控制流体动力的元件.它将力矩马达(或力马达)输出的机械运动(转角或位移)转换为液压信号(液体的流量和压力)输出,并进行了功率放大.液压放大元件是伺服系统中的一种主要控制元件,其静动态特性对系统的性能影响很大.且结构简单,单位体积输出功率大,工作可靠和动态性能好.一.液压放大元件的种类液压放大元件有滑阀,喷咀挡板阀和射流管阀等.二.滑阀滑阀是靠节流原理工作的.它借助于阀芯与阀套间的相对运动改变节流口面积的大小,对流体流量或压力进行控制.滑阀结构形式多,控制性能好,在电液系统中应用最广泛.1.滑阀的结构及分类(1)按进出阀的通道数划分它与液压方向阀的通道数一样,有四通阀,三通阀和二通阀.四通阀有一个进油口,一个回油口,两个控制口.可用来控制双作用液压缸或马达.如图a所示.三通阀有一个进油口,一个回油口,一个控制口.只可用来控制差动液压缸.如图b所示.图b 三通阀图c 二通阀二通阀一个进油口,只有一个可变节流口,须和一个固定节流孔配合使用,才能用来控制差动液压缸. 如图c所示.(2)按滑阀的工作边数划分a.四边滑阀--与上对应四通阀有四个可控的节流口,又称四边滑阀,控制性能最好.如上图a所示.b. 双边滑阀--三通阀有两个可控的节流口,又称双边滑阀, 控制性能居中. 如上图b所示.c. 单边滑阀--单边滑阀只有一个可控的节流口, 控制性能最差.(3)按滑阀的预开口型式划分按滑阀阀芯在中位时,阀芯凸肩与阀套槽宽的几何尺寸关系划分有:a.正开口--阀芯凸肩与阀套槽宽的几何尺寸是负重叠的(即阀芯凸肩宽度大于阀套槽宽),参见图a.b.零开口--阀芯凸肩与阀套槽宽的几何尺寸是零重叠的(即阀芯凸肩宽度等于阀套槽宽),参见图b.c.负开口--阀芯凸肩与阀套槽宽的几何尺寸是正重叠的(即阀芯凸肩宽度小于阀套槽宽),参见图c.图a 正开口图b 零开口图c 负开口.阀的预开口形式对其性能,特别是零位附近特性影响很大.如下图所示:零开口阀具有线性流量增益特性,性能比较好.负开口阀由于流量增益特性有死区,将引起稳态误差,有时还可能引起游隙,从而产生稳定性问题.正开口在正开口区内外的流量增益变化大,压力灵敏度低,零位泄漏量大.图不同开口形式的流量特性1-零开口2-正开口3-负开口2.滑阀静态特性滑阀静态特性是指稳态情况下,阀的负载流量qL, 负载压力pL和滑阀的位移xv三者之间的关系,即qL=f(pL, xv).它表示滑阀的工作能力和性能,对系统的静动态特性计算有重大意义.阀的静态特性可用方程(压力－流量方程),曲线或特性参数(阀的系数)表示.(1) 滑阀静态特性a.压力－流量方程滑阀的控制流量可由滑阀节流口流量公式表示,其流量是阀芯位移和节流口的压降的函数.为了使问题简化,在推导压力－流量方程时,作了以下假设:a)液压能源是理想的恒压源,供油压力Ps为常数,回油压力P0为零.b)忽略管道和阀腔内的压力损失.c)假定液体是不可压缩的.d)假定阀各节流口流量系数相等.e)阀的窗口都是匹配和对称的.根据节流口流量公式,以四边滑阀为例,可推导出压力－流量方程:负载流量为QL=CdA2√1/ρ(ps - pL)- CdA1√1/ρ(ps + pL)式中Cd-为流量系数,ρ-为油密度, (ρ=870Kg/m3)A1- 为节流口1的面积;A2-为节流口2的面积;ps –为恒压油源压力pL-为负载压力,pL=p1-p2.供油流量为Qs=CdA2√1/ρ(ps - pL)+ CdA1√1/ρ(ps + pL)b.滑阀的静态特性曲线a)流量特性曲线阀的流量特性是指负载压降等于常数时, 负载流量与阀芯位移之间的关系,其图形表示即为流量特性曲线. 负载压降为0时的流量特性称空载流量特性.相应的曲线为空载流量特性曲线,如图a所示.图a 空载流量特性曲线图图b 压力特性曲线b)压力特性曲线阀的压力特性是指负载压降等于常数时, 负载压降与阀芯位移之间的关系,其图形表示即为压力特性曲线.通常所指的压力特性是指负载流量为0时的压力特性,相应的曲线为压力特性曲线,如图b所示.c)压力-流量特性曲线阀的压力-流量特性曲线是指阀芯位移一定时, 负载流量与负载压降之间关系的图形. 如下图所示为理想零开口四边滑阀的压力-流量特性曲线族.它全面描述了阀的稳态特性,并可获得阀的全部性能参数.阀在最大位移下的压力-流量特性曲线可以表示阀的工作能力和规格.当负载所需的压力和流量能被阀在最大位移下的压力-流量特性曲线所包围时,阀就能满足负载的要求阀的压力-流量特性曲线(2)零开口四边滑阀的静态特性a. 理想零开口四边滑阀的静态特性理想零开口滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀,如图所示.由于径向间隙为零,工作边锐利,因而在讨论静态特性时可不考虑它们的影响.且认为节流阀口为矩形,其面积A=W xv, (W-面积梯度xv-阀芯位移).a)理想零开口四边滑阀的压力－流量方程 理想零开口四边滑阀的压力－流量方程:QL=Cd W xv -(1)b)压力－流量曲线根据无因次压力－流量方程绘制压力－流量曲线如下图所示.因阀窗口是匹配且对称的,所以压力－流量曲线对称于原点.当阀在正常工作状态是按图中Ⅰ,Ⅲ象限曲线.只有在瞬态情况下,才会处于Ⅱ,Ⅳ象限曲线.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-Lv v s p p χχρ1。

电液控制技术的现状和发展趋势电液控制技术是将电气信号、液压元件和机械组件有机地结合在一起，以达到各种运动控制和自动化控制目的的一种技术。

随着现代工业的不断发展，电液控制技术的应用范围已经涵盖了工业、农业、航空、航天、汽车、船舶、建筑、交通等多个领域。

当前，电液控制技术的发展已经进入了一个全新的阶段，正在向着高速、精度、智能化和环保的方向不断发展。

1、高速化和精度化：随着高速现代化工业的快速发展，电液控制系统也面临着高速化和精度化的挑战。

高速化和精度化是电液控制技术的方向，随着技术的进步，电液控制系统的速度逐渐提高，精度也越来越高。

2、集成化和智能化：随着计算机控制技术的不断发展，电液控制系统也逐渐实现了数字化、网络化、信息化的集成化和智能化。

目前，智能化的电液控制系统能够实现自动化控制、自诊断、自适应和远程监测等功能。

3、高性能：电液控制系统需要具备高性能的机械和电气设备，只有这样，才能满足工业应用的要求。

高性能的电液控制系统需要拥有高动态响应、高速度、高力矩、高控制精度等特点，同时也需要拥有长寿命和高可靠性。

4、环保化：电液控制系统的环保性也是当前的热点话题之一。

由于液压油等环保问题的存在，目前许多企业正在研发环保型的电液控制系统，将电液控制技术与环保理念相结合，以缓解环保压力。

1、新的工业应用：目前，电液控制系统已经广泛应用于机床、输送线、冶金设备、矿山设备、塑料机械、船舶和航空设备等许多领域。

随着3D打印、智能制造和人工智能等新兴技术的发展，电液控制系统也将会融入到更多的新型应用场景中，为工业的发展提供更多的帮助。

2、智能化水平提升：智能化已经成为电液控制技术发展的趋势之一，未来几年，随着物联网、云计算、大数据等新技术的发展，电液控制系统的智能化水平将进一步提升。

智能化的电液控制系统将会更加注重人机交互、自动化控制、数据分析和故障预测等方面。

3、新型环保技术：当前，许多国家和地区都在推动环保工作。

电液控制技术概述及应用机自11级4班（机电112）XX摘要：电液控制系统是以电液伺服阀、电液比例阀或数字控制阀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。

本文主要以电液控制元件对电液技术发展和应用作探讨。

关键词：电液控制技术，电液比例控制技术，电液伺服技术，电液控制元件前言：电液控制技术是高新科技不可或缺的组成部分[1],电液控制技术广泛运用于军事与工业领域，工业是国民经济的重要支柱，电液控制技术的发展必将助推国民经济的稳固发展。

1电液控制技术概述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[3]。

1.1电液伺服技术电液伺服系统是电液控制技术最早出现的一种应用形式，从其机构上来说，就是指以电液伺服阀（或伺服变量泵）作为电液转换和放大元件实现某种控制规律的系统[4]。

20世纪初控制理论及其应用的飞速发展，使古典控制理论走向成熟，为电液伺服控制技术的出现与发展提供了理论基础与技术支持[5]。

工程机械电液控制系统简介工程机械电液控制系统是指通过电气与液压相结合的方式，对工程机械进行控制和调节的系统。

该系统使用了电气控制和液压驱动，通过电液转换器进行信号的传递和执行器的控制，从而实现对工程机械的运动、位置、力量等参数的调节和控制。

本文将详细介绍工程机械电液控制系统的结构、工作原理以及应用领域。

结构工程机械电液控制系统主要由以下几个部分组成：1.电控部分：包括控制器、传感器、执行器等电气元件。

控制器负责接收和处理输入信号，通过传感器获取机械的运动状态和环境参数，然后通过执行器输出相应的控制信号，实现对机械的控制和调节。

2.液压部分：包括液压传动系统、液压执行元件等。

液压传动系统负责将电气信号转换成液压信号，通过液压执行元件控制机械的运动、位置、力量等参数。

3.电液转换器：用于将电气信号转换成液压信号，实现电气与液压的相互转换。

常用的电液转换器包括电磁阀、电液换向阀等。

4.连接件：用于连接电气元件和液压元件，实现信号和能量的传递。

工作原理工程机械电液控制系统的工作原理如下：1.电控部分接收输入信号，并经过处理后输出控制信号。

2.控制器通过传感器获取工程机械的运动状态和环境参数。

传感器将这些参数转换成电信号，并传输给控制器。

3.控制器根据输入信号和传感器的反馈信号，进行逻辑运算和控制计算，并生成相应的控制信号。

4.控制信号通过连接件传递给电液转换器，将电信号转换成液压信号。

5.液压部分接收液压信号，并经过液压传动系统的传递和液压执行元件的作用，控制和调节工程机械的运动、位置、力量等参数。

6.工程机械根据液压部分的控制信号，进行相应的动作和运动。

应用领域工程机械电液控制系统广泛应用于各个领域的工程机械中，如挖掘机、装载机、推土机、起重机等。

它们通过电气和液压的相互协作，实现了对机械的高效控制和操作。

在工程机械的挖掘方面，电液控制系统能够精确控制挖斗的位置、速度和力量，提高挖掘效率和准确性。

在装载方面，可以根据物料的不同特性，调节装载斗的位置和倾斜角度，实现高效的装载和卸载操作。

电液控制系统的组成电液控制系统是一种利用电力信号控制液压元件的系统，用于实现对液压执行元件的精确控制。

以下是电液控制系统的主要组成部分：1. 电力部分：1.1 电源：•提供系统所需的电能，通常是电动机、电动泵或其他电源。

1.2 控制器（Controller）：•接收输入信号，对其进行处理，并输出相应的控制信号。

•可以是单独的控制器或是嵌入在 PLC（可编程逻辑控制器）等设备中。

1.3 传感器和检测器：•用于测量系统的输入和输出参数，例如位置、速度、压力等。

•常见的传感器包括位移传感器、压力传感器、速度传感器等。

2. 液压部分：2.1 液压泵（Hydraulic Pump）：•通过电动机驱动，将液体压力增大，提供液压能源。

2.2 液压缸（Hydraulic Cylinder）：•将液压能转化为机械能，实现线性运动。

2.3 液压阀（Hydraulic Valve）：•控制液体流动的方向、流量和压力，以实现对液压执行元件的精确控制。

•包括方向控制阀、流量控制阀、压力控制阀等。

2.4 液压马达（Hydraulic Motor）：•将液压能转化为机械能，实现旋转运动。

2.5 液压缓冲器和阻尼器：•用于平滑运动、减缓冲击和控制速度。

3. 控制元件：3.1 电磁阀（Solenoid Valve）：•控制液压阀的电磁元件，根据控制信号打开或关闭阀门。

3.2 液压逻辑元件：•如逻辑阀、比例阀等，用于实现复杂的液压控制逻辑。

4. 传动部分：4.1 油箱和油过滤器：•存储液压油并确保其清洁，以维护系统的正常运行。

4.2 油管和连接件：•传递液压油流，连接系统的各个组件。

5. 辅助部分：5.1 管路和阀组：•构建液压系统的管道和阀门。

5.2 控制面板和操作元件：•提供人机界面，允许操作员对系统进行手动或自动控制。

电液控制系统通过将电力信号转换为液压信号，实现了对液压执行元件的高精度控制，广泛应用于工业、航空、建筑和农业等领域。

机械设备中的电液控制技术及其应用注意事项摘要：本文介绍了机械设备中的电液控制技术及其应用注意事项。

首先，概述了电液控制技术的定义、原理和与传统机械控制技术的对比，以及电液控制系统的组成和工作原理。

接着，分别介绍了电液控制技术在工业自动化生产线、汽车工业、航空航天领域和其他领域中的应用。

最后，提出了机械设备中电液控制技术的应用注意事项，包括定期进行系统的检查及维护工作、防止杂质污物等侵入系统、在应用中总结经验创新技术以及强化电液控制系统的故障诊断工作。

这些注意事项有助于保证电液控制系统的正常运行，提高机械设备的安全性和生产效率。

关键词：机械设备；电液控制技术；应用引言电液控制技术是机械设备中广泛应用的一种控制技术，其应用范围涉及工业自动化、汽车、航空航天等领域。

随着科技的不断进步和人们对机械设备性能要求的不断提高，电液控制技术的应用已经成为机械设备控制领域的重要组成部分。

本文将对电液控制技术进行概述，并着重介绍其在机械设备中的应用。

此外，还将探讨机械设备中电液控制技术的应用注意事项，以期为机械设备的安全性和生产效率提供保障。

1电液控制技术概述1.1定义和原理电液控制技术是一种通过电气信号控制液压系统工作的技术，它利用电气信号通过控制阀门等元件，调节液体流量、压力和方向，从而控制执行机构的运动状态。

电液控制技术具有传动力大、运动平稳、速度可调、定位精度高等优点，在机械设备中得到了广泛应用[1]。

电液控制技术的原理是将电气信号转换为液压信号，通过液压系统控制机械设备的运动状态。

液压系统由油箱、泵、阀门、执行机构等部分组成。

当电气信号通过电磁阀控制液压阀门时，液体在阀门控制下流向执行机构，从而实现机械设备的控制。

其中，液体在液压系统中的流动受到油液的黏度、管道的摩擦、阀门的开度等因素的影响，需要通过对液压系统的参数进行优化设计，以保证系统的稳定性和可靠性。

1.2与传统机械控制技术的对比与传统机械控制技术相比，电液控制技术具有以下优点：首先，传统机械控制技术通常采用机械传动和机械运动控制，而电液控制技术则直接利用液压系统实现机械设备的控制，具有传动力大、运动平稳、速度可调、定位精度高等优点。

电液控的基本原理电液控制（Electro-hydraulic control）是一种基于电力和液压的控制技术，用于控制和调节机械系统的运动和操作。

它是将电力信号转换为液压能量，并利用液压传动来实现机械系统的运动控制。

电液控制广泛应用于工业生产和机械设备中，具有高效、可靠、快速和精确的特点。

电液控制系统主要由电源、电控信号传输、电液转换、执行器和反馈传感器等组成。

其中，电源提供电能；电控信号传输将控制信号传达给电液转换部分；电液转换部分将电控信号转换为液压能量；执行器接收液压能量，并将其转换为机械力或运动；反馈传感器用于监测执行器的位置、速度或力量，并将其反馈给电控系统，以实现闭环控制。

在电液控制系统中，电液转换部分是关键组成部分。

它由液压泵、液压阀、液压缸和油管等组成。

液压泵将电能转换为液压能，通过压力油管输送液压能量到液压阀。

液压阀根据接收的电控信号控制液压能量的流动方向、流量和压力等参数。

液压缸是执行器的一种形式，通过液压能量驱动活塞进行线性或旋转运动。

液压缸的运动通过连杆或机构与要控制的机械系统连接，从而实现位置、速度和力量等的控制。

电液控制系统的工作原理是通过电控信号控制液压能量的流动和分配，从而控制执行器的运动。

控制信号可以是电压、电流或数字信号等形式。

当控制信号变化时，电控系统会根据预设的控制算法调整液压阀的工作状态，以实现预期的机械运动。

电液控制系统可以实现多种控制方式，包括位置控制、速度控制和力控制等。

位置控制是通过控制液压阀的开关状态来控制液压缸的位置。

速度控制是通过控制液压阀的流量来控制液压缸的运动速度。

力控制是通过控制液压阀的压力来控制液压缸的输出力量。

这些控制方式可以单独应用，也可以结合使用，以实现更复杂的机械运动控制需求。

电液控制系统的优点在于其高效、可靠、快速和精确的特点。

由于液压系统具有较大的功率密度和传动效率，能够在短时间内提供大量的力矩和功率输出。

同时，液压系统具有较好的响应速度和控制精度，能够实现高速运动和精确控制。

工程机械电液控制系统工程机械电液控制系统是工程机械中的关键部件之一，主要是指电液控制系统。

它是由液压元件、电气元件和机械元件组成的控制系统，可以有效地控制工程机械的运作。

1. 电液控制系统的作用电液控制系统可以控制工程机械各种姿态的转换，是实现工程机械自动化、智能化的关键技术之一。

它的主要作用有：（1）实现工程机械部件的运动控制。

通过控制阀门打开或关闭，来实现工程机械油路的流量和压力的控制。

（2）调节工程机械的工作负载。

通过控制液压挖掘机的动力和挖掘负载的大小，来实现工程机械的自动化运行。

（3）提高工程机械的工作效率。

通过控制液压系统的调节阀，监测工程机械的运行状态，减小过载和严重损坏的可能性，提高工作效率。

（4）提高工程机械的安全性。

电液控制系统可以监测机器的各项参数，并根据实时情况进行调整和控制，确保机器的安全性。

2. 电液控制系统的组成电液控制系统主要由以下几个部分组成：（1）液压泵：用来提供液体动力。

（2）液压油箱：用来储存液压油。

（3）液压挖掘机：用来控制液压油的方向。

（4）电气元件：包括电机、电磁阀等部分，用于控制液压挖掘机的行驶和停止。

（5）机械元件：包括连接管、接头和密封件等部分，用于连接各个部件，并确保系统的安全和正常运行。

3. 电液控制系统的工作原理电液控制系统的工作原理是将液体动力转换为机械动力，具体主要包括以下几个步骤：（1）液压泵将电动机提供的电能转化为液体动力，将液压油从油箱中抽出，通过压力油道输送到液压挖掘机中。

（2）当液压挖掘机的电气控制系统接收到操作信号后，液压挖掘机中的电磁阀会打开或关闭，从而控制液压油的流量和压力，使挖掘机的各个部件实现运动。

（3）液压挖掘机完成工作后，控制液压油的压力释放，回到油箱中。

4. 电液控制系统的发展趋势随着现代工业自动化和智能化的发展，电液控制系统也必然发生变革，其中的主要趋势有：（1）数字化控制：传统的电液控制系统主要使用模拟信号，而数字化控制则可以通过数字信号来实现对控制系统的更高效和精确的控制。

是非题1. 电液比例控制能实现只能对液流流量连续地、按比例地跟随控制信号。

错3. 比例放大器中的高频信号是为了降低的摩擦力，提高阀的性能。

对4. 电液比例控制系统一般是开环控制系统。

对5. 比例电磁铁的工作行程的力—位移特性是非水平的。

对6. 液压缸是比例控制系统的执行元件。

错7. 力控制型比例电磁铁的特点是直接输出力，它的工作行程较短，一般用作比例阀的先导控制级。

对8. 电液比例系统与电液伺服控制比较包括以下特点：1）比例控制阀结构简单、价格低廉；2）采用正覆盖阀芯的比例阀和力控比例电磁铁控制的比例阀，可提高系统的安全性，比例控制阀对油液的过滤要求比伺服阀低；3）伺服控制系统通常采用闭环控制，而比例控制系统通常作开环控制。

对9. 比例方向阀工作原理包括：1）带有双比例电磁铁结构的比例方向阀是由放大器中的极性判别电路选通不同的控制通道去控制相应的比例电磁铁，以此来连通不通的油口，实现液流方向的切换。

2）带有单个比例电磁铁结构的比例方向阀则是在比例放大器通电时，先将主控制阀芯推到行程中点，与信号的中间值相对应，然后根据信号偏离信号中点的情况来连通不同的油口，实现液流方向的切换。

对10. 使用比例阀及比例放大器的液压系统称为电液比例控制系统，其组成主要有：控制器、放大器、比例电磁铁、比例阀和执行元件组成。

对.1、电液比例阀仅是电液转换元件，不是功率放大元件。

错2. 比例电磁铁能把电信号按比例地转换成力或位移，对阀进行控制。

对3. 比例放大器中的高频信号是为了降低的摩擦力，提高阀的性能。

对4. 比例电磁铁的工作行程的力—位移特性是非水平的。

错5. 比例方向阀阀口压降变化对流量没有影响。

错6. 液压缸是比例控制系统的执行元件。

对7. 力控制型比例电磁铁的特点是直接输出力，它的工作行程较短，一般用作比例阀的先导控制级。

对8. 行程制型比例电磁铁的特点是由力控制型比例电磁铁与负载弹簧共同工作而形成的。

对10. 使用比例阀及比例放大器的液压系统称为电液比例控制系统，其组成主要有：控制器、放大器、比例电磁铁、比例阀和执行元件组成。

电液控制设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电液控制设计的基本原理、方法和应用，培养学生分析和解决电液控制问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）理解电液控制系统的组成、工作原理和特点；（2）掌握电液控制设计的基本方法和步骤；（3）熟悉电液控制系统的性能评估和优化。

2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决电液控制问题；（2）具备电液控制系统设计和调试的能力；（3）能够运用现代技术手段，如CAD、仿真软件等，进行电液控制设计。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电液控制技术的兴趣和热情；（2）增强学生的创新意识和团队合作精神；（3）培养学生具有良好的职业素养和道德观念。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电液控制系统的组成和工作原理；2.电液控制设计的基本方法和步骤；3.电液控制系统的性能评估和优化；4.电液控制系统的设计和调试实例；5.现代电液控制技术的发展趋势。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解电液控制系统的原理、设计和应用，使学生掌握基本知识；2.讨论法：学生就电液控制系统的实际案例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：分析电液控制系统的经典案例，使学生了解电液控制设计的过程和方法；4.实验法：引导学生进行电液控制系统的实验，提高学生的实践操作能力。

四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电液控制设计教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关的电液控制技术参考书，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的课件，辅助课堂教学；4.实验设备：配置完善的电液控制系统实验设备，为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，记录学生的平时表现，占总评的30%；2.作业：布置适量的作业，检查学生对知识的掌握和运用能力，占总评的20%；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和分析问题的能力，占总评的20%；4.考试成绩：期末进行统一考试，评估学生对本课程知识的全面掌握，占总评的30%。

电液比例控制技术简介
电液比例控制作为一种新的液压传动控制技术，在液力传动系统中取得了较好的使用效果。

通过采用此项技术，可将液压系统的某些控制功能集成到电液比例控制器内，简化液压系统的构成，提高液压系统动作的稳定性和可靠性。

电液比例控制主要是采用电液比例控制器控制比例电磁铁带动先导阀，从而达到控制液压系统动作的目的。

电液比例控制主要作用在系统起动及停止时，不必采用外部减压阀就可达到自动减压减速的目的，较采用减压阀更稳定、更易于调整。

电液比例控制的主要构成部件为电液比例控制器，其主要工作原理是通过采用内部控制电路，按输入电压呈线性比例来控制输出电流，以实现对液压阀的比例控制。

即通过对电的比例控制达到对液压的比例控制，以实现电液比例控制。

电液比例控制器的主要功能如下：
a、输出斜坡时间可调，即比例系数可调，其时间调整可为内置或外置调整。

b、输入电压可调，既可内置调整，亦可外置调整。

控制要求不高时，可内置调整；控制要求较高或功能较多时，可外置调整。

c、多路输入可选，即设置多个输入回路供灵活选择，以提高可靠性，同时也可通过对输入回路的不同控制达到对系统的多功能控制。

d、可与外部PC机及计算机联接，按编制的程序接收控制信号，
执行程序功能。

e、采用标准插板，便于安装及与其它控制设备连接。

双辽发电厂翻车机系统ZDC型重车调车机牵车臂的液压控制回路经改造后采用VT3006BS30型比例控制器，避免了大臂在起落过程及中途停止时的冲击，取消了原装外部减压阀及减压阀控制曲线板，简化了系统，提高了稳定性和可靠性。

运行实践证明，此项技术先进、可靠，具有推广使用价值。

1．2 电液比例控制的概念在液压传动与控制中，能够接受模拟式或数字式信号，使输出的流量或压力边续成比例地受到控制，都可以被称为电液比例控制系统。

例如数字控制系统、脉宽调节（PWM）控制系统以及一般意义上的电液比例控制系统。

虽然比例控制与伺服控制都可以用于开环和闭环系统。

但就目前来前者主要用于开环控制，而后者主要用于闭环控制。

理解伺服装置与比例控制装置的差别是有意义的。

伺服控制装置总是带有内反馈，任何检测到的误码差都会引起系统状态栏改变，而这种改变正是强迫这个误差为零。

误码差为零时伺服系统会处于平衡状态，直到新的误差检测出来。

比例控制装置是一种有确定增益的转换器。

例如，比例阀可以把一个线性运动（手动或电磁铁驱动）转换成比例的油流量或压力，转换常数取决于阀的几何尺寸及它的制造精度。

闭环比例阀也可以用于外部反馈闭环系统。

在伺服控制系统中，平衡状态控制信号（误差）理论上为零，而比例控制系统却水远不会为零。

在比例控制系统中，主控制元件可以有无限种状态，分别对应于受控对象的无限种运动。

与比例控制对应的还有开关控制。

由于开关控制中控制元件只有两种状态，即开启或关闭。

因此要实现高质量的复杂控制时，必须有足够大量的元件，把各元件调整成某一特殊的状态。

必要时选通这一元件，从而实现使受控对象按预定的顺序和要求动作。

比例控制和开关控制都可以是手动或按程序自动进行，不同的是在比例控制中，比例元件根据接收的控制信号，自动转换状态，因而使系统大为简化。

在工程实际应用中，由于大多为九被控对象仅需要有限的几种状态。

因而开关控制也有可取之处。

开关元件通常简单可靠，不存在系统不稳定的情况。

可以利用计算机输出的数字信号经放大后驱动开关元件，省去昂贵的数模转换元件，从而使电气控制变得简单。

在模拟比例控制中，如果需要计算机来控制，则必须具有A/D、D/A接口元件与计算机联接，这增加了成本和对使用者的要求。

近年来，已开发出其不意些数字式比例元件，其输出量与脉冲数、脉宽或脉冲频率成比例。