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ERQ-300係列怎樣判斷伺服閥跟比例閥的好壞

2021-03-19 11:00:10 leyu

ERQ-300係列怎樣判斷伺服閥跟比例閥的好壞


  伺服閥/比例閥本身就是一個小的伺服係統,作為電液伺服係統的一個重要環節,伺服閥本身的特性會在很大程度上影響整個係統的性能。


  既然伺服閥本身作為一個小的伺服係統,其好壞也可以通過控製係統的三要素來加以評判:快速性,準確性,穩定性。

這些指標都可以從時域和頻域兩個方麵進行考量。由於頻域沒有時域那麽直觀,許多人感到晦澀難懂,今天就從時域對伺服閥的三個要素進行分析。


  時域特性,簡單來說,就是從時間軸對閥的性能進行評判。大家最為熟知的就是階躍響應:曲線的橫軸是時間,縱軸是閥的輸出(閥芯位移)。下麵來通過兩張實例加以說明:


圖片關鍵詞

圖片關鍵詞

快速性:

  快速性主要看上升時間。曲線1和曲線2都是閥芯達到90%行程時的響應時間(紅色和藍色)。曲線1的上升時間約為7-8ms,曲線2的上升時間約為30ms。從快速性看,曲線1要明顯優於曲線2.


準確性:

  準確性主要看穩態誤差,也就是輸出和期望(或者指令)的差值。曲線1和曲線2的期望輸出都是達到行程90%,從曲線1看,有些毛刺,說明閥芯有微小的波動。可以通過示波器放大後觀察。準確性和穩定性通常是緊密關聯的。如果控製不穩定,那肯定沒有準確性可言。從準確性看,曲線2要由於曲線1.


穩定性:

  穩定性就是閥芯達到穩態時是否穩得住。穩態時曲線1有許多的小毛刺,曲線2就非常光滑。從穩定性看,曲線2要略勝一籌。


  快速性,準確性和穩定性是一對矛盾的指標,三個指標往往很難同時達到最優。如何選擇伺服閥,要看具體的使用工況。


  比如在高響應工況,如測試仿真,那肯定選擇曲線1,曲線1的響應要明顯優於曲線2。除此之外,在高響應係統,曲線1穩態時的微小毛刺可以忽略不計。


  如果在低頻或者靜態係統,那可以選擇曲線2。比如試驗台的壓力控製,此時曲線2要明顯由於曲線1。這種差異主要在高精度壓力控製時會凸顯出來,可能控製在0.1bar時,兩個都差不多,控製在0.01bar時,曲線1的微小波動就會引起壓力波動。此時壓力曲線就會有許多微小的毛刺。


  上麵是通過控製的三要素來對閥進行評判。實際上,閥的優劣還可以通過其他的靜態指標加以區別,比如滯環,分辨率,壓力增益等。這些指標究竟會對控製造成什麽影響,以後有空再慢慢分析。