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压力流量比例复合阀控制原理

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2021.01.04
信息摘要:
电液比例-压力流量复合阀(简称P-Q阀)是一种新型的节能型复合阀。

电液比例-压力流量复合阀(简称P-Q阀)是一种新型的节能型复合阀。

下图1双点划线所框部分为P-Q阀原理图,P-Q阀本身所具有流量系统的滞环小于或等于5%,压力系统的滞环小于或等于3%。实际系统有一定的非线性误差且存在较大的滞环和死区,而微机则可以利用丰富的软件功能来实现滞环和死区的补偿。动态控制时既可采用闭环控制,也可采用开环控制。闭环控制时,可对电液比例阀的压力或流量进行控制,根据控制量的不同而选用压力或流量传感器作为检测元件,以软件算法实现PID调节器的控制作用。开环控制时,其动态过程无法控制,为保证快速响应且无振荡和冲击,可用软件算法形成多种曲线,使压力或流量按控制要求变化,通过软件进行配置以达到快速和稳定控制的目的。

可控液压系统单元原理图

图1所示可控液压单元设计采用常规的液压系统设计方法,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,系统中的溢流阀2起到系统安全阀的双重作用。元件3为常通式两位两通电磁换向阀,将液压执行部分、电液换向阀、P-Q阀组成为一个单元,在考察P-Q阀的特性时,可在P-Q阀与电液换向阀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阀的控制

主要的控制方法按照输人控制信号的形式分为:

①模拟信号控制式,如可编程控制器(PLC)的广泛应用;

②脉冲宽度调制(PWM)信号控制式,如利用单片机为控制部件,采用软件脉冲调宽复合控制流量压力,技术较成熟;

③数字信号控制式,利用PC机为硬件组成可控单元,在分析研究系统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。

闭环控制系统原理图

液压系统采用闭环控制系统,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,并实现闭环系统过程控制,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阀(压力和流量)。基于P-Q阀的参数自适应模糊增益调整PID控制策略,其结构如图3所示。

模糊增益调整PID控制

比例控制器件可采用压力流量位移内反馈和动压反馈机电校正等手段,使电液比例控制阀的稳态精度和动态响应速度均与伺服阀相近。

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,简化了系统。

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