电液比例控制系统的实验分析的毕业论文.docx

第1章序论电液比例控制技术,是在以开环传动为主要特征的传统液压传动技术，和以闭环控制为特征的电液伺服控制技术基础上，为适应一般工程系统对传动与控制特性或有所侧重或兼而有之的特别要求，从20世纪60、70年代开始，逐步发展起来的流体传动与控制领域中一个具有旺盛生命力的新分支。现今，电液比例控制技术已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可或缺的重要手段，引起相关工业界、技术界的格外目重视。但由于所具有的一些特点，对这种技术的了解、掌握、运用，不论是理论上，还是实践上，都有很多问题研究、探讨、总结、提髙，使其形成相应的科学体系，以更好地推动技术的发展和相关人才的培养。电液比例技术本来就是流体传动与控制技术中的一个新的分支。所以，原来一般液压传动技术和电液伺服技术所共有的主要特点、优点与缺点、电液比例技术照样具备。但由于它是新发展起来的技术分支，所以，在应用电子技术，计算机技术、位息技术、自动控制技术、摩擦磨损技术及新工艺、新材料等方面，往往表现出更前卫，这给电液比例技术带来更多新的特点。此外，诸如数字技术、高速开关技术等，也与电液比例技术结合得非常紧密。1.1电液比例控制技术的形成和发展趋势电液比例控制技术从形成至今，大致上可划分为四个阶段：从1967年瑞士Beringer公司生产XL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阀专利，标志着比例技术的诞生时期。此间，比例技术开始在液压控制领域中作为独立的分支，并以开环控制应用为主。这一阶段的比例阀仅仅是将新型电-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，阀的结构原理和设计方法几乎没有变化.阀内不含受控参数的反馈闭环，其工作频宽仅在1～5Hz之间，滞环在4%～7%之间从1975年到1980年，比例技术的发展进入第二阶段。设施比例技术发展最快的时期。此间，采用各种内部反馈原理的比例元件相继问世。耐高压比例比例电磁铁和比例放大器在技术上已经成熟，比例元件的工作频段已经达到5～15Hz，滞环减小到3%左右，其应用领域不断扩大。20世纪70年代后期比例变量泵和比例执行器相继出现，为大功率系统的节能奠定了基础，其应用扩大到闭环控制。到20世纪80年代，比例技术进入第三个阶段。此时，比例元件的设计原理更加完善，采用了压力、流量、位移反馈和动压反馈及电校正手段，使阀的稳定精度、动态响应和稳定性都有了进一步的提高。除了制造成本的原因，比例阀在中位仍保留死区外，它的稳态和动态特性均已和工业伺服阀相同。此外，由于传感器和电子器件的小型化，还出现了带集成放大器的电液一体化比例元件。1990年至今，比例技术进一步完善。其一是，推出伺服比例阀，这种阀的电—机械转换器采用比例电磁铁，功率级阀芯采用伺服阀的结构和加工工艺，解决了闭环控制要求死区小的问题。它的性能与价格介于伺服阀与普通阀之间，但是它对油液的清洁度要求低于电液伺服阀，特别适用于各种工业闭环控制。其二是，计算机技术和比例元件的结合，开发出数字式比例元件和数字式比例系统，并形成了不同总线标准的数字比例元件借口。现在电液比例控制技术的应用已经相当普遍，系统的重要性能对提高企业的技术装备水平和设备的自动化程度，有重要的作用。电液比例控制技术正在于新的控制策略紧密结合，表现出强大的技术优势。(1)国内发展趋势：对于电液比例控制技术，国内不仅已开展研究而且己经达到广泛的实际应用，但目前国内的制造和技术还落后于国际水平。我国电液比例控制技术到20世纪70年代中期开始发展，在国内的应用，尤其在工程机械上的开发应用才刚起步。总的来说,我国电液控制比例技术与国际水平相比有较大差距。主要表现在:缺乏主导系列产品，现有产品型号规格杂乱,品种规格不全，各类比例泵.比例阀等，国内设计生产的品种少，并缺乏足够的工业性试验研究；在控制技术方面，自动化程度不高,性能水平较低，品质不稳定,可靠性较差，都有碍于该项技术进一步地扩大应用，急待尽快提高。(2)国外发展趋势：1)性能较高，能够适应机电液一体化的发展。提高电液比例阀及远程控制的性能使之更能适应野外工作条件，并发展低成本比例阀。2)比例技术与二通和三通插装技术相结合，形成了比例插装技术，此外出现比例容积控制，为大、中动率控制系统节能提供新手段。3)电子控制器向着专用集成电路方向发展，实现小型化、组合化，并达到高可靠性目的。4)电液比例阀向通用化、模块化、组合化、集成化方向发展，以实现规模经济生产，降低制造成本，开发变量泵控制专用电液比例阀，以及阀与泵的结构性能匹配设计。5)电液比例技术的主要基础元件的相互衔接越来越密切，零部件通用化程度不断提高。1.2Festo Didactic自动化控制技术培训简介(1)TP701特点：基础部分培训装置提供广泛的基础技术知识。 技术部分处理重要的控制