比例 / 伺服技術液壓閥之應用淺析（三）

只有快樂

       液壓系統的固有頻率設計對系統穩定性和動態性能非常重要，液壓閥是閉環位置控制系統核心元件，液壓閥的選型對系統的性價比尤為關鍵。
! ]0 p) n9 E  `       位置閉環控制中執行器的運動速度、加 / 減速度、位置控制精度等通常是關鍵的性能指標。為了實現這些性能指標，液壓系統的動態特性尤其是頻率響應特性非常關鍵，它能影響系統的穩定性，決定系統的最大加速度。頻率是所有系統的固有屬性。
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動態響應特性決定系統的穩定性和最大加速度

固有頻率及液壓閥

       系統的響應頻率一般理解為固有頻率，是所有系統的固有屬性。頻率可以通過理論計算得出，也可以通過測試得出。

系統固有頻率測試示意

        閉環系統動態性能由性能最低的元件決定。由于液壓閥頻率通常相對較高，執行器(液壓馬達或液壓缸) 的尺寸和驅動部分的質量是決定系統頻率的關鍵環節。在執行器和驅動負載確定后，盡可能縮短液壓閥和執行器之間的管路（例如將比例閥裝在執行器之上）也可以進一步提高系統的頻率響應。

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        根據系統的動態響應，選用比例閥的一般原則如下：

        除此之外，針對不同的應用要求，某些特定情況下也可以選用頻率響應較低的比例閥。比如，若只關心油缸最終定位時位置控制的精度，而不關心油缸在運動過程中任意時間點的位置精度，則可使用博世力士樂控制器中的PDB功能（ Position Dependent Braking ），即運動時為開環控制，達到目標位置附近進入剎車階段時切換成閉環控制，可使用頻率響應較低的比例閥實現較高的精度要求。

應用案例

        吹瓶機要求：模具及架重1噸，行程750 mm，位置使用機械定位，0.9 s完成一次移模。

        液壓缸的規格是63 mm / 45 mm – 800 mm，閥直接安裝在液壓缸上，使用4WRKE16比例閥及 PDB 控制技術，最后可少于0.9 s 完成，位置控制精度可以達到0.1 mm, 滿足了設計要求，降低系統成本。

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