一种基于机液伺服系统的数字脉冲信号控制液压作动器的猜测 ... ...

         看了论坛里的帖子，唤起了我多年前的习惯——对机械设备“看皮猜瓤”。

         最近一个公司的“数字液压缸和液压马达”讨论引起了我的兴趣。据厂家介绍“数字液压油缸对于使用者而言是开环的，但其内部则是闭环的高增益（刚度）负反馈系统。”；“油缸内部有传惑器，是阀控，是闭环控制”；“它是机械闭环”等信息。我猜测这家公司的“数字液压缸和液压马达”原理见图1。反馈是机械的，是阀控缸（或马达）机液伺服机构，通过步进电机接受数字信号控制。

         它的优点是没有电液伺服阀，也就是避免出现电液伺服阀带来的缺点，因而制造容易，成本低，维护简便。它的缺点也是没有电液伺服阀，也就是没有了响应更快，控制更精准的优点。在一些场合，优点是大于缺点的；在另一些场合，缺点可能是不能容忍。需要恰当应用。

 

图1

 

数字液压马达原理结构见图2.

图2

 

所谓的数字液压缸，比较麻烦，主要是机械位移传感器。

我猜测，原理结构（细节结构可能会有区别）应该是如图3所示。

图3

 

          上述“数字液压缸和液压马达”给出的可以接受数字信号控制，并能产生液压执行元件的机械输出，机械输出与输入脉冲有一一对应关系。则可以通过脉冲数控制机械输出量（位移或转角）。
          这里数字控制液压作动器，是液压伺服的。因而具有液压伺服控制的一般特点。较好的刚度，较好的精度。而且用这样的可受控于数字控制器的液压作动器。可以方便构建复杂多执行器系统。等等这些都是优点。

          缺点呢？首先是动态响应受限制，限制条件就是步进电机。再就是机液伺服没有电液伺服中电气的优点。还有闭环（基本是半闭环）包容内容较少。液压缸行程比较长时，机械传感器精度也较数字传感器差。

         上述“数字液压缸和液压马达”的突出优点是简单和价廉（相比较，采用电液伺服阀的系统），若在动态响应要求不太高的场所，还是很有应用价值的。
         实际情况是很多液压传动系统主要应用液压系统出力大的优点，对动态响应基本没要求。

         

         很多机构和系统啊都有自己的固有特性，往往符合人们的欲望，我们就说是优点，不能满足人类的欲望时，我们称之为缺点。东西或技术无非好坏，恰到好处利用之，才是很好的设计师。

          举一个简单的例子，液压千斤顶（液压传动教程的例子），用电液伺服阀控制就不太合适。很多工程机械的液压缸都驱动用电液伺服系统也不合适。