P-Q閥構成的液壓系統(tǒng)及控制原理

1. P-Q閥構成的液壓系統(tǒng)

圖28雙點劃線所框部分為P-Q閥原理圖，采用的P-Q閥型號為PQ-E06B-100。P-Q閥本身所具有流量系統(tǒng)的滯環(huán)小于或等于5%，壓力系統(tǒng)的滯環(huán)小于或等于3%。實際系統(tǒng)有一定的非線性誤差且存在較大的滯環(huán)和死區(qū)，而微機則可以利用豐富的軟件功能來實現(xiàn)滯環(huán)和死區(qū)的補償。動態(tài)控制時既可采用閉環(huán)控制，也可采用開環(huán)控制。閉環(huán)控制時，可對電液比例閥的壓力或流量進行控制，根據(jù)控制量的不同而選用壓力或流量傳感器作為檢測元件，以軟件算法實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)器的控制作用。開環(huán)控制時，其動態(tài)過程無法控制，為保證快速響應且無振蕩和沖擊，可用軟件算法形成多種曲線，使壓力或流量按控制要求變化，通過軟件進行配置以達到快速和穩(wěn)定控制的目的。圖28所示可控液壓單元設計采用常規(guī)的液壓系統(tǒng)設計方法，定量泵型號依據(jù)P-Q閥可調(diào)穩(wěn)定的壓力和流量最大值選定，系統(tǒng)中的溢流閥2起到系統(tǒng)安全閥的雙重作用。元件3為常通式兩位兩通電磁換向閥，將液壓執(zhí)行部分、電液換向閥、P-Q閥組成為一個單元，在考察P-Q閥的特性時，可在P-Q閥與電液換向閥1之間采用快換接頭的形式（在進行P-Q閥的特性參數(shù)測試時，回油管可直接連接到油箱）。

2. P-Q閥的控制

主要的控制方法按照輸人控制信號的形式分為：①模擬信號控制式，如可編程控制器(PLC)的廣泛應用；②脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號控制式，如利用單片機為控制部件，采用軟件脈沖調(diào)寬復合控制流量壓力，技術較成熟；③數(shù)字信號控制式，利用PC機為硬件組成可控單元，在分析研究系統(tǒng)控制功能后可采用計算機語言混合編制實驗控制程序，主控調(diào)度程序提供人機對話界面、全屏幕下拉式菜單及數(shù)據(jù)查詢功能。

某液壓系統(tǒng)采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，其原理如圖29所示，對于位置精度要求相對較高的工作狀態(tài)可使工作過程的參數(shù)（負載、速度等）程序化，并實現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)過程控制，即對主控參量（流量qv或壓力P）的電反饋，通過D/A轉(zhuǎn)換分別控制兩路比例閥（壓力和流量）。基于P-Q閥的參數(shù)自適應模糊增益調(diào)整PID控制策略，其結構如圖30所示。

比例控制器件可采用壓力流量位移內(nèi)反饋和動壓反饋機電校正等手段，使電液比例控制閥的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)響應速度均與伺服閥相近。

P-Q閥能夠容易實現(xiàn)自動連續(xù)控制、遠程控制和程序控制，結構簡單、使用元件少，筒化了系統(tǒng)。