应用技术研究

液压同步闭环控制系统的控制类型与控制策略

[内容摘要] 本文主要介绍了液压同步控制系统的分类、各类型的比较、控制策略的应用以及液压同步控
制系统在工业中的实际应用。
[

关键词]

液压同步技术闭环控制控制策略

随着航天航空技术和现代机械加工业的发展，

金属加工设备、冶金机械、工程机械及航天与航空

驱动装置等对高精度的同步驱动技术的需要愈加

迫切。其中，液压同步驱动占据了非常重要的地

位。这是因为同其它同步驱动方式相比，液压同

步驱动具有结构简单、组成方便、易于控制和适宜

大功率场合等特点。

实现液压同步驱动一般主要有开环控制和闭

环控制两种基本形式。开环控制的液压同步驱动，

由于它完全靠液压控制元件本身的精度来控制执

行元件的同步驱动，而不对执行元件的输出进行

检测与反馈，所以它不能消除或抑制对高精度同

步的不利影响。液压同步闭环控制依靠对输出量

进行检测与反馈，从而构成反馈闭环控制，在很

大程度上消除或抑制不利因素的影响，而获得高

精度的同步驱动。所以液压同步闭环控制已经越

来越得到人们的重视，特别是随着现代控制理论

及计算机控制技术的发展，该种控制形式几乎在

所有需要高精度液压同步驱动的各类主机上都得

到了较好的应用。

一、液压同步闭环控制系统的形式分类

迄今，液压同步闭环控制的实现形式很多。

（1）按实现的任务（或控制输出）的不同，

液压同步闭环控制分为力同步闭环控制、速度同

步闭环控制和位置同步闭环控制三种形式。

（2）按被控执行元件的数量不同，液压同步

闭环控制又有双执行元件和多执行元件同步闭环

控制之分。

（3）按被控执行元件的类型与结构、安装形式

与运动方向的不同，可以将液压同步闭环控制分

为液压缸同步闭环控制与液压马达同步闭环控制。

由于液压执行元件的安装形式与运动方向对同步

控制的性能有着直接的影响，因此，液压同步闭

环控制又能细分成卧式和立式两种形式。针对液

压缸又可分为双作用与单作用两种不同的结构。

（4）按控制元件的不同，液压同步闭环控制

分为下列五种类型：机液伺服阀等组成的同步闭

环控制、电液伺服阀等组成的同步闭环控制、电液

比例阀等组成的同步闭环控制、数字阀等组成的

同步闭环控制及各种电控变量泵等组成的同步闭

环控制。

另外，按上述分类方法得到的各种液压同步

闭环控制又能相互结合，从而形成庞大的液压同

步闭环控制的分类体系。

二、液压同步闭环控制系统的特点比较

对于液压同步闭环控制各种形式而言，由于

各种控制元件间在结构及性能上存在的差异，液

压执行元件---单作用液压缸与双作用液压缸的结

构及安装方式的不同等原因造成了相应控制形式

间都有着各自的鲜明特点。

（1）不同控制元件组成的同步闭环控制的比

较

电液伺服阀控制：电液伺服阀是种高精度、高

频响的电液控制元件，由它组成的液压同步闭环

控制系统不仅具有较高的响应速度，而且同步控

制精度高。电液伺服阀组成的液压同步闭环控制

一般适用于高同步精度要求的各类主机。

电液比例阀控制：电液比例阀是一种新型的

电液控制元件，虽然它比电液伺服阀的频率响应

低，但因其造价较低、抗污染能力高，性能良好，

作者简介：王秋敏，女，机械工程系讲师