比例 / 伺服技术液压阀之应用浅析（三）

只有快乐

       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。
       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。
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动态响应特性决定系统的稳定性和最大加速度

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。

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        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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