磁流变液技术及其应用前言电液控制技术是在二十世纪五十年代后才.PDFVIP

磁流变液技术及其应用 前言 电液控制技术是在二十世纪五十年代后才逐渐发展起来的新兴学科。电液控 制技术是现代控制工程技术的基本技术要素，融合了液压技术、微电子技术、 检测传感技术、计算机控制技术及自动控制理论等实用技术与理论。现今，电液 控制技术已经成为工业机械、工程建设机械及国防极端产品不可或缺的重要手段。 电液控制技术在机床加工、交通运输、汽车工业、国防等事业有非常广阔的应用， 他对我国国民经济的推动作用不可估量。 就所学机械电子工程专业来讲，电液控制技术与其密不可分。电液控制技术 的调控精密度对于机械控制有着重要的意义。在电子计算机的帮助下，将电控、 液压与机械紧密结合在一起，才是机械电子工程的发展新方向。 1．电液控制技术概述 1.1 电液控制技术发展历程磁流变液技术及其应用液压技术早在公元前 240 年 的古埃及就已经出现。在第一次工业革命时期，液压技术的到快速发展，在此期 间，许多非常实用的发明涌现出来，多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和 利用，使液压技术的影响力大增。18 世纪出现了泵、水压机及水压缸等。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。第二次世界大战期间及战后, 电液技术的发展加快。出现了 两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。 20 世纪50～60 年代则是电液元件和技术发展的高峰期, 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。这些应用最初包括雷达驱动、 制导平台驱动及导弹发射架控制等后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定 位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推 力矢量控制等。 电液伺服作动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。电液控制技术在非军 事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。在早些时候,数控机床的工作 台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次 是工程机械。在以后的几十年中, 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。 电液比例控制技术及比例阀在20 世纪 60 年代末 70 年代初出现。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。 1.2 电液控制技术的类别 电液控制技术按被控制参数分类分为 （1）位置控制 （2 ）速度控制 （3 ）加速度控制 （4 ）压力控制 （5 ）力控制 （6 ）其他参数控制。 1.3 电液控制技术的应用范围 电液控制技术在工业生产中有着极其广泛的应用，其在工程机械中的应用有： 挖掘机、装载机、推土机、振动压路机等。在交通运输中的应用有：汽车吊车、 叉车、港口龙门吊、船舶液压舵机等。在冶金机械中的应用有：轧机压下控制系 统、连铸机、修磨机、钢带跑偏控制系统等。在兵器工业中的应用有：火炮控制 系统、导弹运输车、导弹发射车等。在轻工机械中的应用有：注塑机、打包机、 校直机等。在汽车工业中的应用有：汽车动力系统、ABS （防抱死控制系统）、 油气悬架系统等。在智能机械中的应用有：模拟驾驶舱、机器人、折臂式小汽车 装卸器等。在机床工业中的应用有：加工中心、加工生产线、自动化机床等。在 电力部门的应用有水轮机调速系统等。总之，它在现代工业生产中扮演着不可替 代的角色。 2. 电液比例控制技术概述 2.1 电液比例技术发展概况 电业比例技术的发展可以划分为四个阶段。 一、从 1967 年瑞士 Beringer 公式生产KL 比例复合阀起，到70 年代初日本油研 公司申请了压力和流量两项比例阀专利为止，标志着比例技术的诞生时期。 二、1975 到1980 年间，比例技术的发展进入了第二阶段。采用各种内反馈原理 的比例元件大量问世，耐高压比例电磁铁和比例放大器在技术上也日趋成熟。 三、20 世纪80 年代，比例技术的发展进入了第三阶段。比例元件的设计理论进 一步完善，采用了压力、流量、位移内反馈和动压反馈及电校正手段，使阀的稳 态精度、动态响应、和稳定性都有了进一步的提高。 四、20 世纪90 年代后中期开始，比例技术在固定工程设备上不断得到广泛的应用的同时， 开始大量进入行走机械领域，各种节能的负载敏感控制、负