数字液压缸技术开发与应用

back2049

    介绍了一种数字液压缸和控制系统，可以进行位移闭环控制和力闭环控制， 控制精度可以达到
0.01mm， 具有静态和动态加载能力， 可以进行规则波、随机波和自定义波形的加载，工程应用表明这种
数字液压缸具有优良性能和广泛的适用性。

数字液压

感谢将邱法维教授使用数字液压的文章发到论坛。邱教授最后总结了数字液压：数字液压技术属于正在发展液压新技术，数字液压缸仅仅作为其中的一个重要部分已经显示出巨大的潜力。数字液压缸可以应用于任何电液伺服系统的使用领域。如航空航天设备的零部件实验、整机的静力强度和动力强度实验、稳定性实验、疲劳实验等；采用数字液压缸开发的运动模拟器可以应用于航空、航海和汽车等多个领域。采用数字液压缸开发的地震模拟振动台系统也已经研制成功，将为工程抗震的研究提供有力的手段。

back2049

数字液压 发表于 2015-2-11 15:17
感谢将邱法维教授使用数字液压的文章发到论坛。邱教授最后总结了数字液压：数字液压技术属于正在发展液压新 ...

其中动态特性高的伺服驱动和电机还是老外在做，国内需要提升的地方太多，不是一朝一夕的事情。

back2049

back2049 发表于 2015-2-11 18:29
其中动态特性高的伺服驱动和电机还是老外在做，国内需要提升的地方太多，不是一朝一夕的事情。

609所的阀我在汽车测试设备上使用过，位置和力的控制精度都挺高，位置可以到1丝

贝贝

仔细看了介绍，我实在是没发觉你们这个东西比现在带总线接口功能的阀芯位置电反馈比例伺服阀优势在哪里？
不能光否定别人的优点！

liuwenqu

似乎“三强同维”的产品与“亿博美”的原理不同啊
三强同维论文原文“图3 是位移闭环反馈控制原理图，通过滚珠丝杠的导程、阀的开口与伺服电机编码器关系，可以建立起命令信号与活塞位移之间的控制方程，进而实现位移闭环反馈控制的功能。”文字含义是通过数字编码器作为反馈元件，滚珠丝杠只是直线位移转换为转的，传给编码器。是吧。注意没有反馈螺纹。这可是比较环节啊

但是前文“，目前的数字液压缸一般都是阀和缸一体化的，位移控制是通过缸体中的滚珠丝杠进行机械反馈进行的，阀的驱动采用步进电机或伺服电机”

文中还有“数字液压缸是集成了伺服电机、液压阀、液压缸、位移传感器、反馈控制等功能于一体，直接采用计算机控制完成各种功能。属于全数字控制系统，克服了模拟系统抗干扰能力差和温度漂移等缺点；可以直接进行位移控制或力控制，也可以进行应变控制；由于采用了数字技术，所以更加适合远程网络化控制。在控制过程中力控制和位移控制两种模式可以平滑切换，同时可以进行相关数据的实时采集。”
注意是全数字控制。应该不含其它的都是数字的。有机械的反馈控制吗？机械的是数字的吗？

图3中说明，油缸没有单独的位置传感器，因此猜测：图8的位置曲线为码盘信号，对吧

yangshixiang

电机的反馈信号不代表油缸位置信号，我们提供给溪洛渡电站的数字缸才带有真正的油缸位置信号

jf_241

好久没有上论坛了，最近数字液压的讨论很激烈呀。
这个10几年前在读大学的时候，在学校自编的教材上有接触过。当时2个概念。1个是很多个高速阀组合，另外一个是步进电机或者伺服电机驱动阀芯。
前者不谈，后者就是最近大家讨论得比较多的概念。
我的认识是简而言之就是伺服电机驱动滚珠丝杠等机构驱动阀芯。（如果不考虑负载大小问题，我觉得现在所谓的电缸，等等都属于同一类型的问题）
那么我在这类机构设计的时候遇到的几个问题，提一提自己的看法。
一： 伺服电机的3环控制。
   电流环 速度环 位置环
   1）电流环也就是电机扭矩控制，引入数字液压就是对应压力（力）控制型阀吗？
   2）对于位置控制，采用速度环，还是位置环呢？
   因为采用速度环则表明这个机构的反馈信号是编码器，检测的是电机的转速。那么其实从控制上讲是个半闭环，采用位置环看起来更直接，但是随之而来的一个问题是：采用位置环控制的时候，响应要比速度环慢很多，大的伺服电机驱动重载的时候，会很明显，要额外加控制器。软件来做运算很慢。

二:就研究深度来看，这样的系统以后也是要弄各种数学模型和控制算法，伺服电机本身就逃不过这个问题。我在做类似原理的传动结构设计时，也遇到同样的疑惑，尤其是电机动态特性的问题，很多做伺服电机的厂家都说不清，比如惯量匹配问题，大家都说我们的电机惯量匹配比例小于5，小于3，小于10怎么样，但是问怎么来的，没有一家说得清。还处于大家知道这个很重要，但是具体的关系也没有搞清楚，还是定性认识。这个搞不清楚，那么数字元件或数字系统的设计就等于其动态特性到底是什么程度，我觉得在设计前期的设计评估阶段也是要有蛮强经验的人来判断的。
     当然因为伺服电机控制精度本身有提高，在要求不苛刻的地方不太需要去处理。
     另外成本方面呢，看到讨论得很少，我们应用的人更关注钱。
另外伺服电机的控制权还在国外呀。阀上用的小电机不知道，大点的伺服电机，感觉这几年国内好多公司做，但是没有几家做得好的。好多还处于PID控制，连矢量控制都没有。从控制算法上看，伺服电机的控制算法比伺服阀控制算法要求搞多了，只是电机控制可以做甩手掌柜，阀的要我们自己来。
   

yangshixiang

1。我们控制的小电机，功率几十瓦到上百瓦，
2。采用步进电机更没有控制算法。
3。速度环已经足夠。
4。数字液压有近10种发明，数字缸只是代表著之一。

yangshixiang

数字液压的烦恼
一，出生的顼脑
40年前在德国奥林匹亚液压会上丶德国人率先推出了步进脉冲缸引起世界的轰动丶从哪以后世界各国都进行了广泛的研究，遗憾的是一直没有进展，先后推出了多种数字化方案如高速开关阀丶二进制數字阀系流丶步进电机驱动阀等等丶都没有获得进展，究其原因是国外走了元件数字化的错误道路，而我们锐敏的判断只有全程化才可能成功，40年后的今天证明我们判断的正确性，我们紧紧围绕数字液压全程数字化的方向不断开展研究，35年前研制成功第一代超高精度数字缸待续