机床与液压

作者：李国琳，孙大铭，王进，王松峰，张政梅

单位：山东劳动职业技术学院智能制造系；山东劳动职业技术学院智能制造系；山东劳动职业技术学院智能制造系；太原理工大学，新型传感器与智能控制教育部重点实验室；山东劳动职业技术学院智能制造系

关键词：比例方向阀;位移流量反馈;开环控制;电闭环控制;动态响应

基金：山西省基础研究计划项目（202203021212279）；山东省教育教学研究课题项目（2023JXY150）；山东省职业教育教学改革研究项目（2023262）

为进一步改善电液比例方向阀的性能，提高其稳态控制精度和响应速度，将位移流量反馈原理应用于电液比例方向阀，设计一种新型方向阀。对其动静态数学模型进行理论分析，在开环控制的基础上，增设主阀芯位移传感器，构成电闭环控制方案。基于模型仿真方法对比研究两种控制方案，并分析影响阀动态性能的主要因素，从而优化其结构参数。结果表明：该阀结构设计合理，开环控制时也能获得良好的动静态特性，工作频宽约为7 Hz；电闭环控制可有效抑制主阀芯上的液动力、摩擦力等干扰，消除控制死区，显著改善其静态和动态响应品质，工作频宽可达18 Hz；节流阀槽面积梯度对阀动静态性能具有双重影响，增大面积梯度，会加快动态响应速度，但会导致通流能力降低；阀芯面积比是影响动态响应的关键因素，增大面积比，可提升动态响应速度，但面积比过大会导致超调量增加。理论研究和仿真分析验证了新阀设计方案的可行性。

来源：2025年第7期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2025年第7期