CN102434516A - 一种双电磁铁比例方向阀电磁铁差动驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双电磁铁比例方向阀电磁铁差动驱动方法。现有的控制方式下由于电磁铁滞环和纯滞后影响，导致比例阀无论在响应时间还是在响应速度上都较慢，限制其应用范围和系统控制算法的实施。本发明在控制比例方向阀动作时，通过对控制信号的处理，产生两路差动信号同时驱动比例方向阀两端的比例电磁铁，使两端电磁铁共同作用于阀芯。本发明比传统控制方法的电磁铁具有更大的驱动力，并且始终工作在稳态附近的比例电磁铁线性区，避免了两路电磁铁交替通断切换对阀芯动态性能造成的影响，提高了阀的动态响应能力。

Description

一种双电磁铁比例方向阀电磁铁差动驱动方法
技术领域
本发明涉及液压控制领域，特别是涉及一种双电磁铁比例方向阀电磁铁差动驱动方法。
背景技术
电液比例控制技术是在以开环传动为主要特征的传统液压传动技术和以闭环控制为特征的电液伺服控制技术基础上，为适应一般工程系统对传动与控制特性提出的更高的要求，从上个世纪六七十年代开始逐步发展起来的流体传动与控制领域中一个具有旺盛生命力的新分支。现今，电液比例技术已经成为了工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可或缺的重要手段，得到了相关工业界、技术界的格外重视。
电液比例阀(简称比例阀)，是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件。比例阀一般以比例电磁铁作为驱动装置的电-液信号转换元件，根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。
双电磁铁比例方向阀是指由两路比例电磁铁控制的比例方向阀，具有结构坚固，抗污染能力较强，价格低廉等优点。双电磁铁比例方向阀在传统控制方法下工作时，始终只让其中一个比例电磁铁通电，两路电磁铁交替通断切换，由以下公式得到：
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE004
其中：
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE008
为控制器的两路输出，、
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE012
，为控制信号。
在这种控制方式下由于电磁铁滞环和纯滞后影响，导致比例阀无论在响应时间还是在响应速度上都较慢，限制其应用范围和系统控制算法的实施。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提出的一种双电磁铁比例方向阀电磁铁差动驱动方法，使阀芯精确的到达位置并能进一步提高比例阀的动态响应，从而改善阀的动态特性。
本发明方法是在控制比例方向阀动作时，通过对控制信号的处理，产生两路差动信号同时驱动比例方向阀两端的比例电磁铁，使两端电磁铁共同作用于阀芯。
本发明的优点在于双电磁铁电液比例阀的两路电磁铁在差动信号的控制下，比传统控制方法的电磁铁具有更大的驱动力，并且始终工作在稳态附近的比例电磁铁线性区，避免了两路电磁铁交替通断切换对阀芯动态性能造成的影响，提高了阀的动态响应能力。
附图说明
图1为本发明方法具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。如图1所示，控制信号是模拟信号或者数字信号，差动控制器对输入信号进行差动处理，作为两路电磁铁电流驱动的控制量，由于电磁铁的驱动电流只能为非负数，所以该单元两路输出为负数时并不具有实际意义，由以下公式得到：
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE016
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE018
其中：、
Figure 272927DEST_PATH_IMAGE008
为差动控制器的两路输出，、，
Figure 2011103897049100002DEST_PATH_IMAGE020
为电磁铁稳态工作点，
Figure 703274DEST_PATH_IMAGE014
为控制信号。
差动信号和电流反馈合成作为电流调节器输入，实现电流闭环控制。位置传感器用于检测比例阀阀芯位移，在比例阀控制中构成电反馈闭环。本发明中始终对两路比例电磁铁进行驱动，比例方向阀阀芯位移是两路电磁铁共同作用的结果。整个控制实现了电流闭环控制和位置闭环控制，实现了比例阀阀芯的位置控制，比传统双电磁铁比例方向阀电磁铁驱动方法具有更快的动态响应速度。

Claims (1)

1.一种双电磁铁比例方向阀电磁铁差动驱动方法，其特征在于：该方法是在控制比例方向阀动作时，通过对控制信号的处理，产生两路差动信号同时驱动比例方向阀两端的比例电磁铁，使两端电磁铁共同作用于阀芯；
所述对控制信号的处理具体是：对差动控制器的输入信号进行差动处理，得到差动控制器两路输出分别为                                               
Figure 2011103897049100001DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 2011103897049100001DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 2011103897049100001DEST_PATH_IMAGE006
其中：
Figure 2011103897049100001DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 2011103897049100001DEST_PATH_IMAGE012
，为电磁铁稳态工作点，
Figure 2011103897049100001DEST_PATH_IMAGE016
为控制信号。
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