电液伺服阀建模与Simulink仿真
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第1章 绪论

1.1 电液伺服阀的概述

电液伺服控制系统集机械、电子、液压、传感和控制等多学科先进技术于一体,其不但是液压技术的一个分支,也是控制领域的一个重要组成部分。其具有抗负载刚度大、控制精度高、响应速度快、体积小、重量轻、输出功率大、信号处理灵活且易于实现各种参量反馈等优点,在对控制系统的输出功率、响应速度、控制精度要求较高的航空、航天、舰船及国防军事工业中有着广泛运用。例如,飞机进气道控制、推力矢量控制、雷达天线定位、坦克稳定器、电液负载模拟器、飞机机翼及起落架收放控制、导弹和运载火箭发射及飞行控制等都离不开电液伺服控制技术,如图1-1所示。目前,电液伺服控制系统已成为武器自动化和工业自动化的一个重要方面,在工业发达国家,电液伺服控制技术的应用与发展被普遍认为是衡量一个国家工业水平和现代工业发展水平的重要标志[1-3]

电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心控制部件,其作用是连接电气部分和液压部分。它既是电液转换元件,又是功率放大元件,其功用是将小功率的电信号转换为与控制信号大小和极性相关的大功率液压能,从而实现对液压执行元件位移(或转速)、速度(或角速度)、加速度(或角加速度)和力(或转矩)的控制。因此电液伺服阀的性能直接关系到整个电液伺服控制系统的控制精度和响应速度,也直接影响到系统的可靠性和寿命[4-6]

目前,国外已形成完整的电液伺服阀品种和规格系列,并在保持原基本性能与技术指标的前提下,向着简化结构、降低制造成本、产品规格标准化以及提高抗污染能力和可靠性等方向发展。我国从20世纪60年代初开始研制电液伺服阀,目前能够生产电液伺服阀的单位主要有,中航工业南京伺服控制系统有限公司、中航工业西安飞行自动控制研究所、陕西秦峰液压有限责任公司、中国运载火箭技术研究院第十八研究所、中国航天科工集团伺服技术研究所、中国通用技术(集团)北京机床研究所、北京机械工业自动化研究所以及上海衡拓液压控制技术有限公司等。国外生产伺服阀的厂家主要有,美国MOOG公司、Parker公司、Team公司、Eaton Vickers公司、Honeywell公司,徳国Bosch公司、Rexroth公司,英国Dowty公司,俄罗斯的“祖国”设计局、沃斯霍得工厂等。

图1-1 电液伺服控制系统的应用领域