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液壓工作原理

壓力流量比例複合閥控制原理

添加時間:2021-07-01

電液比例-壓力流量複合閥(簡稱P-Q閥)是一種新型的節能型複合閥。

下圖1雙點劃線所框部分爲P-Q閥原理圖,P-Q閥本身所具有流量系統的滯環小于或等于5%,壓力系統的滯環小于或等于3%。實際系統有一定的非線性誤差且存在較大的滯環和死區,而微機則可以利用豐富的軟件功能來實現滯環和死區的補償。動態控制時既可采用閉環控制,也可采用開環控制。閉環控制時,可對電液比例閥的壓力或流量進行控制,根據控制量的不同而選用壓力或流量傳感器作爲檢測元件,以軟件算法實現PID調節器的控制作用。開環控制時,其動態過程無法控制,爲保證快速響應且無振蕩和沖擊,可用軟件算法形成多種曲線,使壓力或流量按控制要求變化,通過軟件進行配置以達到快速和穩定控制的目的。

可控液壓系統單元原理圖

图1所示可控液壓单元设计采用常规的液壓系統设计方法,定量泵型号依据P-Q阀可调稳定的压力和流量最大值选定,系統中的溢流閥2起到系統安全阀的双重作用。元件3为常通式两位两通电磁換向閥,将液壓执行部分、电液換向閥、P-Q阀组成为一个单元,在考察P-Q阀的特性时,可在P-Q阀与电液換向閥1之间采用快换接头的形式(在进行P-Q阀的特性参数测试时,回油管可直接连接到油箱)。

P-Q閥的控制

主要的控制方法按照輸人控制信號的形式分爲:

①模擬信號控制式,如可編程控制器(PLC)的廣泛應用;

②脈沖寬度調制(PWM)信號控制式,如利用單片機爲控制部件,采用軟件脈沖調寬複合控制流量壓力,技術較成熟;

③数字信号控制式,利用PC机为硬件组成可控单元,在分析研究系統控制功能后可采用计算机语言混合编制实验控制程序,主控调度程序提供人机对话界面、全屏幕下拉式菜单及数据查询功能。

闭环控制系統原理图

某液壓系統采用闭环控制系統,其原理如图2所示,对于位置精度要求相对较高的工作状态可使工作过程的参数(负载、速度等)程序化,并实现闭环系統过程控制,即对主控参量(流量qv或压力P)的电反馈,通过D/A转换分别控制两路比例閥(压力和流量)。基于P-Q阀的参数自适应模糊增益調整PID控制策略,其结构如图3所示。

模糊增益調整PID控制

比例控制器件可采用壓力流量位移內反饋和動壓反饋機電校正等手段,使電液比例控制閥的穩態精度和動態響應速度均與伺服閥相近。

P-Q阀能够容易实现自动连续控制、远程控制和程序控制,结构简单、使用元件少,简化了系統。

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