電液伺服的發展趨勢

文:2014年第二期

  電液伺服系統是一種由電信號處理裝置和液壓動力機構組成的反饋控制系統。電液伺服系統的分類方法很多,可以從不同角度分類,如位置控制、速度控制、力控制等;閥控系統、泵控系統;大功率系統、小功率系統;開環控制系統、閉環控制系統等。根據輸入信號的形式不同,又可分為模擬伺服系統和數字伺服系統兩類。

  電液伺服系統綜合了電氣和液壓兩方面的優點,具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現各種參量的反饋等優點。因此,在負載質量大又要求響應速度快的場合最為適合,其應用已遍及國民經濟的各個領域,比如飛機與船舶舵機的控制、雷達與火炮的控制、機床工作臺的位置控制、板帶軋機的板厚控制、電爐冶煉的電極位置控制、各種飛機車里的模擬臺的控制、發電機轉速的控制、材料試驗機及其他實驗機的壓力控制等等。

  電液伺服系統中常用的位置檢測元件有自整角機、旋轉變壓器、感應同步器和差動變壓器等。伺服放大器為伺服閥提供所需要的驅動電流。電液伺服閥的作用是將小功率的電信號轉換為閥的運動,以控制流向液壓動力機構的流量和壓力。因此,電液伺服閥既是電液轉換元件又是功率放大元件,它的性能對系統的特性影響很大,是電液伺服系統中的關鍵元件。液壓動力機構由液壓控制元件、執行機構和控制對象組成。液壓控制元件常采用液壓控制閥或伺服變量泵。常用的液壓執行機構有液壓缸和液壓馬達。液壓動力機構的動態特性在很大程度上決定了電液伺服系統的性能。為改善系統性能,電液伺服系統常采用串聯滯后校正來提高低頻增益,降低系統的穩態誤差。此外,采用加速度或壓力負反饋校正則是提高阻尼性能而又不降低效率的有效辦法。

  本期由孔強強等撰寫的《迭代自適應控制在電液伺服系統上的應用》針對電液伺服力控系統的跟蹤控制問題,提出一種迭代自適應的設計方案。通過融合迭代和自適應兩種控制方式來設計控制器,綜合兩種控制方式的優點,解決由于系統的不確定性及干擾問題并保證系統的精確度,提高非線性不確定的復雜系統的控制性能。

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