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比例 / 伺服技术液压阀之应用浅析(三)

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发表于 2017-10-12 19:17:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 只有快乐 于 2017-10-12 19:20 编辑
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       液压系统的固有频率设计对系统稳定性和动态性能非常重要,液压阀是闭环位置控制系统核心元件,液压阀的选型对系统的性价比尤为关键。
1 t/ v* O; y2 X) X) u* S4 ~& {       位置闭环控制中执行器的运动速度、加 / 减速度、位置控制精度等通常是关键的性能指标。为了实现这些性能指标,液压系统的动态特性尤其是频率响应特性非常关键,它能影响系统的稳定性,决定系统的最大加速度。频率是所有系统的固有属性。+ G' t2 k" |! C3 Y# _- m

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动态响应特性决定系统的稳定性和最大加速度

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固有频率及液压阀
       系统的响应频率一般理解为固有频率,是所有系统的固有属性。频率可以通过理论计算得出,也可以通过测试得出。
系统固有频率测试示意

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        闭环系统动态性能由性能最低的元件决定。由于液压阀频率通常相对较高,执行器(液压马达或液压缸) 的尺寸和驱动部分的质量是决定系统频率的关键环节。在执行器和驱动负载确定后,尽可能缩短液压阀和执行器之间的管路(例如将比例阀装在执行器之上)也可以进一步提高系统的频率响应。
  I* l; g, u# c, `
        根据系统的动态响应,选用比例阀的一般原则如下:
        除此之外,针对不同的应用要求,某些特定情况下也可以选用频率响应较低的比例阀。比如,若只关心油缸最终定位时位置控制的精度,而不关心油缸在运动过程中任意时间点的位置精度,则可使用博世力士乐控制器中的PDB功能( Position Dependent Braking ),即运动时为开环控制,达到目标位置附近进入刹车阶段时切换成闭环控制,可使用频率响应较低的比例阀实现较高的精度要求。
应用案例
        吹瓶机要求:模具及架重1吨,行程750 mm,位置使用机械定位,0.9 s完成一次移模。
        液压缸的规格是63 mm / 45 mm – 800 mm,阀直接安装在液压缸上,使用4WRKE16比例阀及 PDB 控制技术,最后可少于0.9 s 完成,位置控制精度可以达到0.1 mm, 满足了设计要求,降低系统成本。

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