流体传动与控制基础（第3版）课件：液压控制阀4

流体传动及控制基础（

液压控制元件4）5.6

电液比例阀n

电液比例阀简称比例阀，它是一种按给定的输入电气信号连续地、按比例地对液流的压力、流量和方向进行远距离控制的液压控制阀。比例阀的发展n

比例阀是在普通液压阀的基础上，以比例电磁铁代替手调机构或开关电磁铁而发展起来的。n

不仅用于开环控制，也被应用于闭环控制。电磁换向阀电液比例阀5.6.1

比例阀的特点液压缸位移检测指令控制器放大器比例阀过滤器液压泵电机4两种带位移传感器的伺服液压缸位移传感器比例放大器n

指令信号输入n

对信号放大、滤波、调节n

电压信号转换为电流信号μCUU指令电源II差动放大斜坡、限幅、补偿PID比例阀=+-=ab比例阀的工作原理框图指

令信

号比例放大器比例电磁铁比例控制阀液压执行元件电液比例控制阀负载比例阀的特点n

与普通液压控制阀相比，比例阀有如下特点：n

能实现远程控制、程序控制和自动控制。n

能连续地、按比例地控制液流的压力、流量和改变液流的方向。n

可简化液压系统设计。n

与伺服阀相比，工作可靠，抗污染能力强。n主要用于开环控制系统，也可组成闭环控制系统。8比例阀闭环控制的工作原理负载反馈9比例方向阀位置闭环控制比例阀控液压缸位置闭环105.6.2

比例压力阀n

比例压力阀是按输入电信号的大小来控制系统压力的液压控制阀。按结构特点的不同，比例压力阀可分为直动式比例压力阀和先导式比例压力阀两大类。11直动式比例压力阀的工作原理4321PT12比例电磁铁直动式比例压力阀的调节特性n

直动式比例压力阀是以比例电磁铁取代常规直动式溢流阀的弹簧调节装置，以产生与输入电信号成比例的输入力

。n

受比例电磁铁吸力大小限制，直动式比例压力阀仅适用于中、低压液压系统，或高压、小流量的液压系统。13先导式比例压力阀n

由直动式比例压力阀和主阀组成。n

直动式比例压力阀起调压作用。n

主阀的大流量溢流对定压精度影响较小。n

主要应用于高压、大流量的液压系统中。14直动式、先导式比例溢流阀直动式比例溢流阀先导式比例溢流阀15先导式比例溢流阀的结构先导阀主阀比例电磁铁16先导式比例减压阀先导阀主阀175.6.3

比例流量阀n

比例流量阀是按输入电信号的大小来控制液流流量的液压控制阀，如电液比例节流阀、电液比例调速阀等。比例节流阀的工作原理比例电磁铁思考题：如何提高比例阀阀芯位置控制精度？19位移电反馈比例节流阀及其工作原理阀芯位移闭环控制阀芯位移传感器比例电磁铁阀芯20位移电反馈比例节流阀42XY3B1BAGAX

Y21比例节流阀的流量调节特性n

比例节流阀控制的是阀心位移或节流口面积，但流经节流口的流量还受节流口前后压差的影响。因此，节流口前后压差变化将影响比例节流阀调节流量的稳定性。22比例调速阀n

压差补偿型比例流量阀，也称比例调速阀，由比例节流阀和定差减压阀串接组成。n

比例电磁铁调节节流口的开度，对通过阀的流量进行控制；而定差减压阀对系统压力波动进行补偿，使节流口压差保持恒定。n

调节流量只与节流口大小有关。比例调速阀及其工作原理比例电磁铁节流口24比例调速阀和放大器比例放大器比例调速阀255.6.4

比例方向节流阀n

比例方向节流阀是按输入电信号的正、负和数值大小同时实现液流方向和流量比例控制的液压控制阀。其结构与普通电磁方向阀相似。按功率级分，比例方向阀有直接控制式和先导控制式两种。26比例方向节流阀的工作原理比例阀阀芯27思考题：比例方向阀如何进行流量控制？比例控制放大器工作框图比例阀位移反馈电液比例方向阀6324

5放大器1TPA

B29位移反馈【案例】电液比例方向阀应用n

大型活动发射平台活动发射平台调平系统n

电液比例方向阀n

液压马达

+丝杠【案例】电液比例方向阀应用n

电液比例位置闭环控制n

电液比方向控制阀：

D1FB(NG06)n

普通液压缸：Φ25mm×Φ18mm×250mmn

直线位移传感器：

250mm，精度0.01mmn

A/D采集：12位，0-10Vn

D/A转换：12位，±10Vn

控制软件：C++程序设计比例阀的静态特性n

在稳态工况下，输入信号由零增加至额定值，再从额定值减小到零的一个循环工作过程中，被控参数压力或流量随输入信号的变化关系来描述

。比例阀的静态性能指标n

比例阀静态特性所反映的主要特征指标nnnnn滞

回重复性死

区分辨率线性度33比例阀的滞回和重复性重复性滞回34比例阀的死区和分辨率死区分辨率35比例调速阀的静态特性曲线36比例阀的动态性能n

比例阀的动态性能评价37频率响应阶跃响应频率响应n

在不同频率等幅值正弦输入信号扫描下，计算不同频率下输出信号幅值相对于输入信号幅值之比，即为幅频特性，输出信号相位相对于输入信号相位差，即相频特性。比例方向阀的频率特性幅频特性：

-3dB幅频宽相频特性：

-90°相频宽阶跃响应n

在额定供油压力下，当比例阀输入信号从零至额定值之间作不同幅值的阶跃时，阀心位移(对应输出量从

0％～100％)随时间的变化关系。通常用上升时间、调节时间和超调量来衡量比例阀动态性能的优劣。40比例方向阀的阶跃响应n

比例阀放大电路对输入信号