电液控制系统的分类

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第2051页（1544字）

电液控制系统种类很多，常用的有下列几类：

·按被控物理量分类，主要有位置控制系统、速度控制系统、力控制系统。位置控制系统的每一个输入量对应一个确定的输出位移(或转角)；速度控制系统的每一个输入信号对应一个输出速度(或角速度)；力控制系统的被控制量是力、力矩或压力。此外，还有加速度、温度作为被控制量的加速度、温度控制系统。

·按液压控制元件控制方式的不同分类，主要有阀控系统和泵控系统。阀控系统是由电液伺服阀利用节流原理控制流入液压执行元件的流量或压力；泵控系统是利用伺服变量泵改变排量的办法，控制流入执行元件的流量和压力。选用不同的执行元件，它们均可控制液压缸或液压马达。

·根据输入信号形式和信号处理手段分类，有数字控制系统、模拟控制系统、直流控制系统、交流控制系统、数模混合控制系统。

模拟控制系统是指从输入信号到输出信号的整个系统内，信号是用连续模拟量给出，如图34．1－4所示；数字控制系统从输入信号到输出信号全部用数字量给出，数字式闭环控制系统内采用数字式转阀及数字式测速元件，这种系统不需要A／D与D／A转换器，大大降低成本，系统的可靠性高，但数字式元件处于发展阶段，而且响应速度慢、频带低，不能用于高精度的控制系统；数模混合控制系统是系统内部既有数字信号又有模拟信号，系统内采用电液伺服阀或比例阀，用微处理器来控制电液伺服阀，需要有A／D、D／A转换装置，如图34．1－5所示。计算机完成模拟系统中的比较元件、放大器、校正网络的功能。这类数字控制系统是当前和今后典型的计算机控制的电液控制系统。

图34．1－4 模拟控制系统

图34．1－5 数模混合控制系统

在我们以后讨论的电液控制系统时，将主要采用按被控物理量区分的系统。

机液控制系统也是控制系统中的一类，与电液控制系统所不同的是其输入量、输出量是机械信号(位移或转角)，它们都属于液压控制系统。在飞机或汽车上都有应用，飞机上主要作为助力器。现代飞机将机液控制与电液控制装置通过复合摇臂结合在一起，构成复合舵面控制机构，以使在飞行员驾驶飞机的同时通过电信号使用自动控制系统来操纵飞机。图34．1－6是机液控制装置与电液控制装置在一个壳体中的整体式舵面复合控制机构－复合舵机。这种舵机的特点是整个系统的输出环节的位置反馈是机液控制装置的反馈，而电液控制作为前置级也有自己的反馈。图(a)是结构原理，图(b)为信号流程。

图34．1－6 整体式舵面复合控制机构

通常机液控制系统是位置控制系统，一般包含在电液控制系统中，其分析方法与电液位置控制系统相仿，因此将此部分放在电液位置控制系统的章节内。

电液控制系统不但具有电子、微机在信息处理方面的优势，如完成信号的输入、检测、反馈、比较等功能，利用软件为改善系统性能或实现各种控制方法提供了方便，而且还有液压系统机构紧凑、调速范围大、低速平稳性好、功率／重量比大、力矩／惯量比大、控制精度高、抗干扰刚度大、响应快的特点。在工程机械、冶金机械和矿山机械以及各个工业控制中使用是十分适宜的。