[实用新型]一种比例阀的自适应控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种比例阀，具体是一种比例阀自适应控制系统。

背景技术

液压阀的种类繁多，有普通液压阀和特殊液压阀之分，在特殊液压阀中又包括电液伺服阀和电液比例阀等分类。其中，电液比例阀是介于普通液压阀和电液伺服阀之间的一种液压阀，此类液压阀可根据输入的电气控制信号（模拟量）大小成正比、连续、远距离地控制液压系统中液体的流动方向、压力和流量。

由于此类比例阀的控制的阀开口与电气控制信号的大小成正比，故如何合理地控制电气信号的输出大小与阀开口的对应关系显得尤其重要；只有合理的控制电气信号的大小才能很好的控制此类阀的开口，进而达到阀控制动作的平稳、精准的要求。

电液比例阀的信号流程如图一所示：给出控制信号作用于电液比例阀（一般为电压值），通过阀自身的电子比例放大器转化成相应的电流信号，这个电流信号作为比例阀的输入量被送到比例电磁铁，比例电磁铁将电流转换为作用于阀芯上的力，以克服弹簧的弹力；电流增大相应的输出力增大，阀芯位移增大及阀开口增大，相应的电流减小阀芯位移减小、阀开口减小。

在电压信号转变为电流信号的过程中容易受到诸多因素的影响，比如：系统电压的变化（系统馈电导致的电压值变小或者是系统得以充电时电压值变大等因素）对应的相同百分比的电压值就会发生变化，阀开口即会发生变化；系统的液压油温的变化，相同的电压值在系统油温发生变化时对应转化出来的作用阀电磁铁的电流值也会发生变化。

当比例阀中所带的机械液压电气检测反馈机构能加以利用则就可以很好的找到输入阀的电压值与阀芯开口大小的直接对应关系。因此有些阀中带有反馈调节系统，可以使得一个电压值对应一定量的阀开口；这种自带反馈调节系统的阀就可以有效的避免因液压系统自身油温等因素造成的阀开口位移的变化，但此类阀相应的造价较高、同时也不能避免由系统电压值变动所引起的阀开口的位移的变化。

对于高空作业平台，目前常采用传统的控制方式来控制普通的比例阀；由于高空作业平台的应用比较频繁，在周围环境温度较高的情况下高空作业平台在连续工作一段时间后就会出现臂架动作缓慢，臂架变幅和臂架伸缩所用的时间明显变长，尤其是转台的回转动作，由于本身转台回转所需要的比例阀流量就偏小与臂架动作，再持续工作一段时间，高空作业平台的转台回转基本不能工作。

现有的比例阀的控制系统多为开环液压控制系统，开环控制的比例阀如图一所示的控制流程，这种控制方式简单、直接。

一般对于控制要求比较高的机械上则采用自身带有电反馈的比例阀，这种阀比一般的比例阀要控制精确，但相应的价格也会比一般的比例阀高；其工作流程图如图二：工作时，给定设定值电压作用于比例放大器，比例放大器输出相应的控制电流，产生相应的电磁力阀芯位移发生变化；同时电感式位移传感器检测到阀芯的实际位置并将此位置反馈给比例放大器，利用反馈电影与设定电压比较的误差信号去控制阀芯的位置，即在阀内形成一个闭环控制。

对于如图一所述的控制方式，其在运用中具有以下缺陷：

1）液压系统在连续工作一段时间后，油温会增高，相应的阀头的电阻会放生变化，从而使同等控制电压信号下对应的阀开口却不相同；

2）对于阀开口只是一个定性的控制，却无法达到一个定量的控制，即无法做到输入信号与阀开口的对应关系；

3）控制系统中所提供的控制电压产生的影响：控制系统中输出的控制信号一般是按照系统电压的百分比进行输出到阀头控制的，当整套系统的电源发生变化：比如电瓶馈电时系统电压降低，电瓶充电时系统电压会增加；当系统电压发生变化后输出到比例阀的电压同样会发生变化。

对于如图2所示的自身带反馈的比例控制阀虽然能实现输入信号与阀响应成对应关系，也可以抵消有自身液压系统油温变化所产生的影响，但其相对应的成本较高，明显高于普通的比例阀；另一方面自身带有反馈的比例阀同样无法抵消系统电压变化所产生的影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种比例阀的自适用控制系统，该系统能使比例阀的流量输出始终处于一个稳定状态，不受其他因素的影响，从而保证比例阀所控制动作平稳、精确。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种比例阀的自适应控制系统，它包括：

控制器；

所述控制器输入端接入比例阀的反馈端口、同时接收对比例阀的控制信号，所述控制信号输入控制器并由控制器读取判断；

控制器结合输入的控制信号和比例阀的反馈信号进行信号处理和输出判断，输出PWM信号；