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比例阀控液压马达速度控制系统的性能研究王芙蓉(南京机械高等专科学校 机械系 ,江苏 南京 210013 比例阀控液压马达速度控制系统的性能研究 王芙蓉 (南京机械高等专科学校 机械系 ,江苏 南京 210013) 摘要 :在分析了液压马达速度控制系统的特点的基础上 ,提出了电液比例阀控液压马达速度控制系统的方案 。 静 、动态特性分析和 P ID 控制研究表明 ,该系统与普通泵控液压马达系统相比具有调速特性好 、响应时间短的优 点 ,与普通阀控液压马达系统相比具有效率较高的优点 。 关键词 :比例阀 ;液压马达 ;单片机 ; P ID 控制 中图分类号 :TH137152 ; TP399 文献标识码 :A 文章编号 :1007 - 9483( 2000) 02 - 0011 - 01 Research on Perf ormance of Speed in Hydra ul ic Motor with Proportional Val ue Control Wang Furo ng ( Nanjing instit ute of Mechanical Technology , J iangsu Nanjing , 210013 , China) Abstract :It p resent s a p roject of hydraulic motor speed co nt roled by elect ro hydraulic p roportio nal value. It analyzes static and dy2 namic state of P ID co nt rol ,t he system has good performance and short of respo nd time. Key words :Proportio nal Value ; Hydraulic Motor ; Single - chip Microco mp uter ; P ID Co nt rol 液压马达控制系统是工程上常见的控制系统 ,按传统的分 类方法 ,可分为泵控液压马达速度控制系统和阀控液压马达速 度控制系统 。在工业生产中 ,阀控系统中液压阀主要采用电液 伺服阀和普通液压阀 ,而电液伺服阀控制的液压马达速度控制 系统具有动态响应快的特点 ,但成本相对较高 。在有些工业生 产中 ,常采用价格较为低廉且动态响应性能也能满足要求的电 液比例阀来控制液压马达的速度 。电液比例阀是介于普通液 压阀和电液伺服阀之间的一种液压阀 ,它可以接受电信号的指 令 ,连续地控制液压系统的压力 、流量等参数 ,使之与输入电信 号成比例地变化 ;它既可以用于开环系统中实现对液压参数的 控制 ,也可以作为信号转换与放大元件用于闭环控制系统 ;它 与手动调节和通断控制的普通液压阀相比 ,能大大提高液压系 统的控制水平 ;它与电液伺服阀相比 ,结构较简单 ,成本低 ,因 而 ,在一般工业控制中被广泛采用 。 1 比例阀控液压马达速度控制系统特性 图 1 所示为比例阀控液压马达速度控制系统的工作原 理图 。该系统的特点是比例阀以旁路形式并联于系统中 , 亦称之为节流式控制系统 。系统的工作原理为 : 当系统受 到阶跃输入或负载扰动而液压马达转速发生变化时 ,改变 比例阀开口的大小 ,调节通过比例阀的工作压力 ,即可在一 定范围内实现液压马达速度的稳定 。 图 1 比例阀控液压马达速度控制系统原理图 111 静态性能 当液压泵输出流量为 qP ,压力为 p P ,液压马达排量为 V m ,总泄漏系数为 Ct ,等效负载转矩为 TL 时 ,液压马达 的输出转速为 1 2 [ p P - ] - C T ] TL nm = [ qP - C w I d ρ t L V m V m 当式中 I = 常数 ,即可得该系统的负载特性方程 ,其实验特 性曲线如图 2 所示 。 图 2 实验特性曲线 (下转第 15 页) 收稿日期 :2000 - 01 - 18 作者简介 :王芙蓉 ( 1962 ) ,女 ,四川涪陵人 ,南京机械高等专科学校副教授 ,从事金属切削机床研究 。 ·设计与研究·吴斌夏伟汤勇等基于模糊理论和数据库技术的材料切削加工性评价15学出版社 ,199814 《金属切削理论与实践》编委会 1 金属切削理论与实践 M北京 :北京出版社 ,19851陶 乾 1 金属切削原理M ·设计与研究· 吴 斌 夏 伟 汤 勇等 基于模糊理论和数据库技术的材料切削加工性评价 15 学出版社 ,19981 4 《金属切削理论与实践》编委会 1