电液比例控制技术综述

-170-科学技术创新2019.07电液比例控制技术综述石金艳范芳洪(湖南铁道职业技术学院，湖南株洲412001)摘要：电液比例控制技术是伴随着工业生产的发展而诞生的节能、用于大功率控制、控制精度较高的电液控制系统，能满 足工业生产的需求。该文从电液比例技术的系统组成、系统的分类、特点、应用进行了阐述。关键词：电液比例控制；控制技术；应用Abstract： Electro hydraulic proportional control technology is an electro hydraulic control system that meets the needs of industrial development and is energy saving, suitable for high-power control and high control accuracy. This paper describes the composition, classification, characteristics and application of electro-hydraulic proportional technology.Key words:Electro hydraulic ratio control;Control technology;Application中图分类号:TH 137.52 文献标识码：A 文章编号:2096-4390(2019)07-0170-021概述现代微电子技术发展迅猛,计算机技术不断更新，工程运用 中对液压控制系统性能要求不断提高，因此电液比例控制技术 得以广泛应用。电液比例控制技术是现代微电子技术与高功率 工程控制设备联系的纽带,是现代控制工程领域的核心技术之 一。在工程系统应用中,液压及气压传动控制系统的输出量（如 压力、流量、位移、转速、加速度等）随输入信号连续地实现比例 控制，可称电液比例控制系统。电液比例控制技术是为了解决 军事工程应用领域的伺服控制功率损失大、制造和维护成本高、 对油液过滤较苛刻等问题,近年来得以快速发展的介于普通开 关控制和伺服控制之间的一种新型电液比例控制分支。电液比 例控制技术的最显著优点是抗污染能力强、可靠性高、易于维 修。2电液比例控制系统的组成电液比例控制系统在不同方面的应用具有不同的结构组 成，其实际应用功能也有差异，基本的电液比例控制系统组成 如图1所示。

图1电液比例控制系统组成电液比例控制系统的组成包括六部分：a. 指令元件。系统的控制信号的产生与输入元件，是信号发 生装置或过程控制器。b. 比较元件。把输入信号与反馈信号做比较，得到偏差信号 作为电控器的输入量。比较元件进行比较的信号要同类型的信 号，若比较信号类型不一致,需要先进行信号类型的转换.如进 行A/D.D/A,机-电、电-机转换等。c. 比例放大器。比例阀内电磁铁需要的控制电流较大，而偏 差信号电流较小不能满足控制要求，因故需要采用比例放大器 进行功率放大，使其达到电-机械转换装置的控制要求。d. 液压放大器。液压放大器是将检测装置、传感器等反馈的 弱电信号放大为液压阀控制电信号并与工控机联锁，实现液压 阀功能动作控制。一般配合电液比例阀和伺服阀使用。&液压执行元件。液压执行元件是液压系统的转换装置，把 液压能转换为机械能驱动负载实现直线或回转运动。液压缸驱 动负载做直线往返运动，液压马达驱动负载作回转运动。f.检测元件。根据系统需要，检测元件对被控量或中间变量 进行检测获得其数值作为系统的反馈信号。检测元件有加速 度传感器、位移传感器、压力传感器等。3电液比例控制系统的分类及特点3.1电液比例控制系统的分类电液比例控制系统的分类方式有多种。第一,按系统控制方 式来分，可分为开环控制与闭环控制系统。开环控制系统中的 控制信号与输出信号只有前向通道，而没反馈通道，因而一般开 环控制系统的精度比较低。闭环控制比开环控制多了一条从输 出端到输入端的检测反馈信号通道。该系统的输出信号经反馈 系统反馈到输入端，与输入信号进行比较后得到相应的偏差信 号视为控制系统的输入，因而通过反馈系统可以降低误差，提高 控制系统精度。因此,闭环控制系统的精度高于开环控制系统。 第二，按输入信号的形式来分有恒值系 统与随动系统。恒值系统的参考输入量 保持常值,消除或降低干扰信号对系统 输出的影响，让被控量保持在期望的数 值上。随动系统的参考输入量随时间任 意变化，输出量以一定的精度、速度跟 踪参考输入量。第三，按功率调节元件 分为阀控系统和泵控系统。阀控系统由 于节流具有流量损失效率较低，系统结构简单,容易实现操作， 响应较快。泵控系统运用比例变量泵的结构参数改变来实现流 入执行元件的流量或压力的控制。该系统效率高,发热量小,刚 度好，用于较大功率的场合。3.2电液比例控制系统特点电液比例控制系统具有的特点体现在:a.简化液压系统，易 于实现复杂程序控制，经济性、可靠性明显提高;b.通过在电控 制器中设置斜坡函数，可满足较高精度无冲击的加减速控制，可 明显改善控制过程的品质，也有效提高了工作效率;c.运用电信 号易于实现遥控。根据需要可将阀布置在最合适的区域，能够 提升主机设计柔性;d.利用反馈装置获取反馈信号，能有效实现 控制精度的提高;e.实现比例控制油液流量、压力，（转下页

）2019.07科学技术创新-171-火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化探究兰支伟(贵州华电大龙发电有限公司，贵州铜仁554001)摘要：当前我国凝汽式汽轮机在冷端系统运行层面上还存在很多问题,如若不及时进行调节，就难以提升发电效率，严重情 况下甚至会额外消耗过多的能源。基于此，在客观阐述凝汽器最佳真空和最佳冷却水量彼此间关系、汽轮机功率和凝汽器压力彼 此间关系等前提下，结合实际集中化探讨现代优化火电厂凝汽式汽轮机冷端运行的有效方法,借此推动火电厂可持续性运营与发 展。关键词:火电厂；凝汽式汽轮机;冷端运行;优化方法中图分类号:TM621 文献标识码：A一直以来，有关技术人员习惯于预先确认汽轮机的实际负荷 状态和冷却水的进水温度，持续到演算出内部最佳的真空值之后， 再有针对性的进行凝汽式汽轮机冷端运行优化，其遵循的原理则 是在控制变化量过程中,深入性解析单个关键变量。至于究竟怎样 科学有效的完成火电厂凝汽式汽轮机冷端运行的优化改进任务， 以下为内容详述：1火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化过程中需要关注的因数 关系1.1凝汽器最佳真空和最佳冷却水量彼此间的关系不管是透过设计亦或是运行层面审视，汽轮机冷端的真空状 态并非越高越好。须知在冷却水入口温度、蒸汽负荷等因数维持在

图2电液比例轴向变量柱塞泵的组成1-变量桂塞泵;2-控制柱塞;3-压差控制阀；4-节號扎;5-流*控制阀;6-节流孔;7-电液比例流*阀8-安全阀;9-电液比例溢流"0-斜盘实现负载的速度、力等的连续控制,可以自动无级调速。4电液比例技术的应用4J电液比例阀工程机械领域按结构分类,电液比例阀分为两类:螺旋插装 式和滑阀式。螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件 固定在油路集成块上的元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省 管路和成本低廉等特点。滑阀式比例阀(分配阀)是能实现方向 与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电 液转换控制元件。4.2电液比例泵把电液比例控制技术用于变量泵的控制主要通过系统负载 的改变，引起压差控制阀两端的压差变化，流入控制柱塞腔油 液的流量随之改变,控制柱塞的行程也随之改变，使柱塞泵斜 盘10的倾斜角度变化，从而柱塞泵的输出流量发生变化，电液 文章编号：2096-4390 (2019)07-0171-02特定标准状况下，唯独选择进行冷却水流量增加，才能够顺势提升 凝汽器的真空度;换句话说，如若要增加凝汽器的真空度，就会同时 令高循环水泵的耗功、冷却水水资源使用、冷却水热污染环保等费 用暴增。经过研究发现，最佳的真空位置往往和冷却水流量位置维 持特定的关系。即在汽轮机运行环节中，如若说排气量不变且对应 的冷却水入口温度固定的情况下，透过其中筛选一类初始的冷却 水量，便能够快速确认一类初始的凝汽器压力，以促成冷却进水量 的有效增加结果;而处于相同环境之下，一旦说凝汽器当中的压力 减少了,则汽轮机的功率也会快速上升,辅助运营方获取更多的收 益。除此之外,当针对循环水泵实际的耗功支出予以拖动处理时， s Cp数值会随着增加，顺势带动了水资源使用和冷却(转下页)比例轴向变量柱塞泵的组成如图2所示。电液比例轴向变量柱 塞泵由变量柱塞泵1、控制柱塞2、压差控制阀3、节流孔4、6、流 量控制阀5、电液比例流量阀7、安全阀8、电液比例溢流阀9、斜 盘10组成。结束语随着对环保节能的重视，节能控制技术的得到了较快的发 展。电液比例控制技术是适应现代工业要求而发展起的节能、 用于大功率及控制精度较高的电液控制系统。采用电液比例控 制技术来实现轴向变量柱塞泵的控制，能够大大提高液压系统 的环保节能效果，因此对电液比例技术在液压泵方面的运用加 强研究具有重要意义。参考文献[1] 吴军强.基于电液比例的液压机压力闭环控制研究[D].成都： 西华大学,2011,5.[2] 吴文海.电液比例变量柱塞泵的动态仿真[D].成都：西南交通 大学大学,2006,2.[3] 谢建,李泰嵩.电液比例阀性能影响因素及补偿方法的研究[J]. 液压气动与密封,2016⑼.[4] 刘鑫，邓三鹏等.电液比例技术在大型液压顶升系统中的应用 研究[J].科技经济导刊,2016(16).基金项目:湖南省教育厅优秀青年项目(17B179)O作者简介:石金艳(1983-),女,副教授，硕士

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