电液伺服阀静动态特性及其远程测控系统研究

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1、电液伺服阀静动态特性及其远程测控系统研究刘建I宋嗣海2王益群I佟海侠3(1燕山大学机械工程学院，秦皇岛，066004；2唐山钢铁集团有限股份公司，唐山，0630003；3河北第二建筑工程公司，050011)摘耍*本文介绍在燕山大学液压綜合实验平台上.应用虚拟仪器LabVIEW技术实现电液何眼阀动静态待性的测试.并将虚拟仪器技术与网络技术相结合实现了电液何服阀远程测试功能.关健诃.电液佃服阀,动静态特性I远程测控；虚拟仪器$LabVIEWTheStatic&DynamicStateCharacte

2、randitsRemoteTestSystemResearchofElectrohydraulicServoValveAbstrApplyingVirtualInstrumentLabVIEWtotheStatic&DynamicStateCharactertestofElectrohydraulicServoValveontheHydraulicexperimentplatformofYanShanuniversity.ThecombinationofVirtualInstmmentandNe

3、tworktechnologyrealizestheremotetestofElectrohydraulicServoValve.Keywords:ElectrohydraulicServoValve;Static&DynamicStateCharader^emotetest;VirtualInstrument;LabVIEW0引言在电液伺服系统中，电液伺服阀将系统的电器部分与液压部分连接起来，实现电、液信号的转换.放大以及对液压执行元件的控制。电液伺服阀是电液伺服系统的关键元件，它的性能及正确

4、便用，直接关系到整个系统的控制精度和响应速度，也直接影响到整个系统工作的可靠性和寿命.用传统方法测试电液伺服阀，其检测准确性较差，人为因素对误差影响较大，检测速度慢。计算机辅助测试(CATComputerAidedTest)是建立一套计算机数据采集和数字控制系统，并与液压实验台连接起来，由计算机对各试验参数，如压力、流竝、转速、温度、扭矩等进行数据采集、址化和处理并输出测试结果⑴.在试验过程中，计算机还可根据数字反馈或人工输入，对测试过程进行控制，达到计算机密切跟踪和控制实验台及试件状态的目的，

5、从而可以离速、离精度地完成对液压产品的性能测试.与液压CAT密切相关的是测控仪器•其发展经历了模拟仪器、带GPIB接口的智能仪器到全部可編程的虚拟仪器(Vl・VirtualInstrument)的历程。虚拟仪器的出现与应用，使CAT技术进入一个崭新的发展阶段卩・由计算机又是进行现代远程教学的普遍工具，因此虚拟仪器技术和网络技术相结合可进一步完善CAT系统，实现远程测控。1电液伺服阀测试系统原理电液伺服阀的静态特性一般包括压力流量特性(负载一流量特性〉、空载流址特性、压力特性(压力增益特性)等，动

6、态特性通常用频率响应特性或阶跃响应特性来表示。1.1压力流量特性压力流量特性曲线完全描述了伺服阀的挣态特性。伺服阀的压力流量特性方程如下，盘胡乎W)式中片，号一分别是供油和回油压力怜一滑阀的面积梯度J0—流量系数和流量p—油液密度Kq—流址放大倍数于虚拟仪器技术的硬件是以通用计算机为基础,Kq—伺服阀的滑阀位移£对输入控制电流/的增益，旦'（卄町陷在弓为定值，不同阀开口情况下，可得一簇负敦流量随负载压差变化曲线。负载流量特性曲线完全确定了伺服阀的静态特性.但要测得这组曲线却相当麻烦，而且在零位附

7、近很难读出数值,而伺服阀正好在此工作・1.2空载流駅特性空载流童曲线（简称流量曲线）是输出流蚩与输入电流成回环状的函数曲线,它是在给定伺服阀压降和负载压降为零条件下，使输入电流在正、负额定电流值之间变化，同时输岀流量作相应变化所描绘出来的连续曲线。空载流量曲线是供油压力£为恒值，负载压差也之时，输出流量G与控制电流/之间的关系.流量特性方程为Q—£—Z（“％1.3压力特性压力特性曲线是输出流量为誓时（两个负载油口关闭），负较压降与输入电流成回环状的函数曲线，负载压力对输入电流的变化率就是负载压力

8、增益.伺服阀的压力增益通常规定为最大负载压降的土40%之间•伺服阀的压力特性是指在供油压力E为恒值，负载通道封闭.即0=0时，负载压差帆与控制电流■之间的关系•1.4频率特性一个常系数线性系统的动态特性，可以用脉冲响应函数方（f）来描述•若系统的输入信号为x（O»那么系统的输出X0=x（0*A（0（3）若系统的输出是有界的，即系统是稳定的.同样，若常系数线性系统在物理上稳定且可实现,则系统的动态特性可由频率响应函数来描述。S硕（4）即系统的频率响应特性等于输出信号的傅里叶变换与输入信号傅里叶变换