比例阀/伺服阀正遮盖与非线性阀芯的控制

本文主要讨论正遮盖阀芯与非线性阀芯的控制问题，包括死区控制与调节、阀芯的线性化等。

首先认识一下零遮盖阀芯：阀芯与阀体的重叠量理论上为0。实际上，≤3%的遮盖量都定义为零遮盖。

正遮盖阀芯：阀芯节流边宽度大于阀体开口度，零位时阀芯无流量输出。

对于比例阀或伺服阀控制来说，放大器接受控制信号后去驱动阀芯，阀芯位置的变化导致执行件的输出速度与输入信号成比例。

对于开环控制来说，如果阀芯是正遮盖的，只有当控制信号达到一定的时候才会有实际的输出，如位置、速度等。

正遮盖阀芯的实际控制曲线。

如何对正遮盖阀芯进行补偿呢？

增加或减少正遮盖量！实际速度会马上变化！

反向运动时减少负遮盖量。

实际测试曲线在两个方向的补偿。

输出死区可导致的波动。

死区误差。

1. 在误差范围内，比例减少输出死区幅度。

2. 利用积分控制。

3. 减小死区误差范围内的波动。

阀芯移动速度不可能无限制的快。

阀芯延迟动作。

方向改变时，速度变化趋势。

正遮盖阀芯的调节。

1. 确定并设置输出死区。

2. 手动调节增益和前馈，确保比例环节P值足够高。

3. 设定死区误差。可能需要迭代算法。

下面为几种正遮盖阀芯的曲线图。

非线性阀芯。这样的阀芯用的不多，但是有其特殊的意义。

非线性阀芯典型的流量特性曲线。

非线性阀芯里面性能普通的阀。

对非线性阀芯的补偿。

为了执行件具有线性化的效果，对控制信号进行线性化处理。

线性化曲线的制作。

使用正遮盖阀芯的主要原因：

1. 对此不熟悉。

2. 相对便宜。

3. 并不需要零位精确控制，甚至可以用隔断阀来定位。

使用非线性阀芯的主要原因：

1. 不了解其特性。

2. 相对便宜。（编者注：不一定）

3. 当运动较慢或定位时，具有很好的控制，但流量依然足够高。

总结起来：

1. 线性阀相对来说是最容易控制的。

2. 利用控制器，可以对正遮盖阀芯和非线性阀芯进行补偿。

3. 非线性阀芯有时候可以提供更加精密的控制。
   

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原文始发于微信公众号（液压传动与控制）：比例阀/伺服阀正遮盖与非线性阀芯的控制