液压控制响应：很快是多“快”？

原文作者：Brendan Casey 1

翻译：腾益登

在一个我参加的CAN网络总线会议上（CAN网络是一种通讯协议，用于通过总线传递和处理控制和传感器信息，广泛应用于汽车和移动设备），演讲者被问到：

“因为总线在某一个时刻只能有一个信号传送，当用于控制多个、快速响应的液压阀时，控制信号由于必要的优先级别和排队处理，这会导致控制系统的延迟吗？”

关于此，演讲者回答：“很快是‘多快’？”。考虑到快是一个相对的概念，因此需要对此澄清。确实，当谈到液压阀和变量泵的响应时间的时候，其也可以被CAN总线网络控制，因此，很快是多“快”？

对于直流DC湿式电磁铁直接驱动的双电磁阀，典型的循环周期大约在35~70ms之间（阀芯从一端至另一端，电磁铁得电实现ON-OFF-ON三种状态），而交流AC电磁铁循环周期大约在25~60ms之间。如果我们假定湿式直流电磁铁循环周期按50ms考虑，这意味着阀芯从一端移动到另一端可实现每秒20次的频率（1000/50=20）。这意味着此类阀有20Hz的频率响应。

这似乎看起来很快，也确实如此-但当你把它与比例阀和伺服阀的频率响应做比较的时候，就不会这么认为了。大多数应用在闭环控制系统里的比例阀拥有50~80Hz的频率响应。这意味着阀芯从一端移动到另一端可实现每秒50~80次，而相对于输入信号不会存在超过90°的相位滞后。

然而，相对来讲，这还不是最快的。应用在闭环控制系统中的高频响比例阀和伺服阀有着更高的频率响应，可达到150~200Hz。这比用在开环控制系统中的开关阀和低端比例阀快10倍以上。阀芯移动时间达到很快的5ms！

接下来说说变量泵。他们能够达到多快呢？好吧，他们典型的频率响应是20~30Hz。这种相对比较低的频率响应解释了为什么对于大多数的比例阀或者伺服阀应用的闭环控制系统，如果用直接控制泵的排量来代替就不是那么切实可行！