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    RZGO-AE-033/315/I 10比例閥全新升級

    發布時間: 2023-03-27  點擊次數: 591次

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    阿托斯比例閥:

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    簡單聊聊比例閥的死區及其補償問題

    比例閥與伺服閥相比,成本較低,不僅在于其先導級的區別(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,這主要是由比例電磁鐵的死區和滑閥的死區導致的。這種死區在用于速度控制的系統中并無太大影響,但是在位置控制或者力/壓力控制的閉環系統中,由于此時閥工作在零位區域,此時的死區就會導致控制精度下降,甚至是導致系統不穩定。

    死區補償前的曲線

    隨著電子技術和軟件技術的發展,對死區補償已不再困難。死區補償主要有兩種方式,變增益控制和信號疊加方式。當然,現在還有模糊控制等其他先進策略。對于軟件實現方法,變增益控制較為簡單,比如死區為-10%~+10%的閥,在死區之外,假設控制器偏差信號增益為K1;當閥芯進入死區(正負10%區域)內,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。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,即信號疊加法,

    位移疊加分解

    在正常增益基礎之上,再疊加一個合適的信號,使得閥消除死區區域。具體可參見公眾號文章《比例閥死區補償電路設計》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帶來的問題。不管是變增益方法,還是信號疊加法,其本質都是讓閥芯從一側死區跳到另一側死區,比如上文中提到的-10%跳到+10%,當通過死區補償后的比例閥用于閉環系統中時,由于閥工作在零位附近,此時閥芯會一直在-10%~+10%之間的位移區域內來回跳變,雖然此時流量上看起來并無死區,但是在位移區域上(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系統的響應。除此之外,閥芯在物理空間上,是在-10%和+10%的位移區間來回跳變,也會導致閥芯的磨損,從而影響閥芯的使用壽命。再者,閥芯在正負10%的區域內跳變,也會影響控制精度。總而言之,要想提高閥的質量,想辦法減小閥的死區(尤其是滑閥遮蓋導致的死區)是不可避免的。即使很困難,也要想辦法攻克。

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