现代制造技术与装备

２００７

第

２

期总第

１７７

期

国内在液压的精密控制领域

，采用传统的电液

伺服控制系统

，由于其结构复杂，传动环节多，不能

由电脉冲信号直接控制。对于现代液压伺服控制需

考虑

：

①

环境和任务复杂

，普遍存在较大程度的参数

变化和外负载干扰

；

②

非线性的影响

，特别是阀控动

力机构流量非线性的影响

；

③

有高的频宽要求及静

动态精度的要求

，须优化系统的性能；

④

微机控制与

数字化及离散化带来的问题

；

⑤

如何通过“软件伺

服”达到简化系统及部件的结构。

［１］

因此发达国家已应用数字控制——

—即数控液压

伺服系统来取代电液伺服控制系统

，经过几年的努

力

，设计并研制成功自己的数控液压伺服系统，超越

传统的电液伺服控制系统

，大大提高控制精度。本文

仅就该系统作简要介绍。

１

数控液压伺服系统的组成

系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缺或液

马达、液压泵站四大部分组成。系统框图如图

１

所示

：

１．１

数控装置

：包括控制器，驱动器和步进电机。

之所以要采用步进电机

，是由于计算机技术的飞速

发展

，使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能

够满足数控液压系统的要求

，而其价格低廉，又由于

数控液压系统结构的改进

，所需步进电机功率较小，

不需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统

，

就能大大降低成本。

１．２

液压缸、液马达和液压泵站是液压行业的老

产品

，只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较

高的即可应用。

１．３

伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最

基本的组成部分

，它起着信号转换、功率放大及反馈

等控制作用

［２］

。所以整个数控液压伺服系统的关键部

件就是数控伺服阀

，它必需将电脉冲控制的步进电

机的角位移精确地转换为液压缸的直线位移

（或液

马达的角位移

）也可以说，只要有了合格的数控伺服

阀

，就能获得不同的数控液压伺服系统。

数控液压伺服系统设计原理与应用

孙如军

（德州学院机电工程系，德州

２５３０２３

）

摘

要

：为了提高液压系统控制精度，一改传统的电液伺服控制，应用数字控制——

—即数控液压伺服

系统。充分利用计算机技术的飞速发展

，采用

ＰＬＣ

控制步进电机

，不仅能够满足数控液压系统的快速性和

可靠性要求

，而且大大降低成本。

关键词

：润滑保养

地下铲运机

设备管理

ＴｈｅＰｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＤｅｓｉｇｎａｎｄＵｓｅｏｆＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｅｒｖｏＳｙｓｔｅｍ

ＳＵＮＲｕｊｕｎ

（

ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤｅｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄｅｚｈｏｕ２５３０２３

）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

：

Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｗｅｃｈａｎｇｅｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙ－

ｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏ－ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｎｕｍｅｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｓｔａｂｓｉｓｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｅｕｓｅｔｈｅＰＬＣｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｔｅｐｐｉｎｇｍｏｔｏｒ，ｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｒａｐｉｄｉｔｙ
ａｎｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｂｕｔａｌｓｏｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｓｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｉｎｓｔａｌｌｍｅｎｔ

，

ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｓｅｒｖｏｂｒａｋｅ

，

ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ

ｓｅｒｖｏｃｙｌｉｎｄｅｒ

图

１

数控液压伺服系统的组成

６２