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      RZGO-AE-033/315/I 10比例閥全新升級

      發(fā)布時間:2024-08-18
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      阿托斯比例閥:
      簡單聊聊比例閥的死區(qū)及其補償問題
      比例閥與伺服閥相比,成本較低,不僅在于其先導(dǎo)級的區(qū)別(比例電磁鐵和力矩馬達),其滑閥級也不一樣。比例閥一般有5%-10%的死區(qū),這主要是由比例電磁鐵的死區(qū)和滑閥的死區(qū)導(dǎo)致的。這種死區(qū)在用于速度控制的系統(tǒng)中并無太大影響,但是在位置控制或者力/壓力控制的閉環(huán)系統(tǒng)中,由于此時閥工作在零位區(qū)域,此時的死區(qū)就會導(dǎo)致控制精度下降,甚至是導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
      死區(qū)補償前的曲線
      隨著電子技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展,對死區(qū)補償已不再困難。死區(qū)補償主要有兩種方式,變增益控制和信號疊加方式。當然,現(xiàn)在還有模糊控制等其他先進策略。對于軟件實現(xiàn)方法,變增益控制較為簡單,比如死區(qū)為-10%~+10%的閥,在死區(qū)之外,假設(shè)控制器偏差信號增益為k1;當閥芯進入死區(qū)(正負10%區(qū)域)內(nèi),增益為k2,k2>k1,由于此時閥的信號較大,這時閥芯會迅速越過死區(qū)。也即從-10%跳變到+10%。補償后的曲線:
      也可以通過硬件電路實現(xiàn),即信號疊加法,
      位移疊加分解
      在正常增益基礎(chǔ)之上,再疊加一個合適的信號,使得閥消除死區(qū)區(qū)域。具體可參見公眾號文章《比例閥死區(qū)補償電路設(shè)計》一文。需要說明的是,電氣或者軟件上的補償,并不能彌補機械上死區(qū)帶來的問題。不管是變增益方法,還是信號疊加法,其本質(zhì)都是讓閥芯從一側(cè)死區(qū)跳到另一側(cè)死區(qū),比如上文中提到的-10%跳到+10%,當通過死區(qū)補償后的比例閥用于閉環(huán)系統(tǒng)中時,由于閥工作在零位附近,此時閥芯會一直在-10%~+10%之間的位移區(qū)域內(nèi)來回跳變,雖然此時流量上看起來并無死區(qū),但是在位移區(qū)域上(把時間軸放大到ms級),是能看出上升和下降斜率的,這在一定程度上會影響閉環(huán)系統(tǒng)的響應(yīng)。除此之外,閥芯在物理空間上,是在-10%和+10%的位移區(qū)間來回跳變,也會導(dǎo)致閥芯的磨損,從而影響閥芯的使用壽命。再者,閥芯在正負10%的區(qū)域內(nèi)跳變,也會影響控制精度??偠灾胩岣唛y的質(zhì)量,想辦法減小閥的死區(qū)(尤其是滑閥遮蓋導(dǎo)致的死區(qū))是不可避免的。即使很困難,也要想辦法攻克。
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