P-Q閥構成的液壓系統及控制原理

1. P-Q閥構成的液壓系統

圖28雙點劃線所框部分為P-Q閥原理圖，采用的P-Q閥型號為PQ-E06B-100。P-Q閥本身所具有流量系統的滯環小于或等于5%，壓力系統的滯環小于或等于3%。實際系統有一定的非線性誤差且存在較大的滯環和死區，而微機則可以利用豐富的軟件功能來實現滯環和死區的補償。動態控制時既可采用閉環控制，也可采用開環控制。閉環控制時，可對電液比例閥的壓力或流量進行控制，根據控制量的不同而選用壓力或流量傳感器作為檢測元件，以軟件算法實現PID調節器的控制作用。開環控制時，其動態過程無法控制，為保證快速響應且無振蕩和沖擊，可用軟件算法形成多種曲線，使壓力或流量按控制要求變化，通過軟件進行配置以達到快速和穩定控制的目的。圖28所示可控液壓單元設計采用常規的液壓系統設計方法，定量泵型號依據P-Q閥可調穩定的壓力和流量最大值選定，系統中的溢流閥2起到系統安全閥的雙重作用。元件3為常通式兩位兩通電磁換向閥，將液壓執行部分、電液換向閥、P-Q閥組成為一個單元，在考察P-Q閥的特性時，可在P-Q閥與電液換向閥1之間采用快換接頭的形式（在進行P-Q閥的特性參數測試時，回油管可直接連接到油箱）。

2. P-Q閥的控制

主要的控制方法按照輸人控制信號的形式分為：①模擬信號控制式，如可編程控制器(PLC)的廣泛應用；②脈沖寬度調制(PWM)信號控制式，如利用單片機為控制部件，采用軟件脈沖調寬復合控制流量壓力，技術較成熟；③數字信號控制式，利用PC機為硬件組成可控單元，在分析研究系統控制功能后可采用計算機語言混合編制實驗控制程序，主控調度程序提供人機對話界面、全屏幕下拉式菜單及數據查詢功能。

某液壓系統采用閉環控制系統，其原理如圖29所示，對于位置精度要求相對較高的工作狀態可使工作過程的參數（負載、速度等）程序化，并實現閉環系統過程控制，即對主控參量（流量qv或壓力P）的電反饋，通過D/A轉換分別控制兩路比例閥（壓力和流量）。基于P-Q閥的參數自適應模糊增益調整PID控制策略，其結構如圖30所示。

比例控制器件可采用壓力流量位移內反饋和動壓反饋機電校正等手段，使電液比例控制閥的穩態精度和動態響應速度均與伺服閥相近。

P-Q閥能夠容易實現自動連續控制、遠程控制和程序控制，結構簡單、使用元件少，筒化了系統。