氣動閥控制技術(shù)概述

近些年以來，氣動系統(tǒng)由于它的污染程度較小、生產(chǎn)成本較低、對生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)性也較高，再加上氣動相關(guān)科學(xué)技術(shù)與電子計算機(jī)技術(shù)的高效結(jié)合，進(jìn)一步降低了其生產(chǎn)成本，因此這一技術(shù)在自動化相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為廣泛的使用。

氣動位置控制系統(tǒng)作為這一技術(shù)的前沿領(lǐng)域，也得到了極大程度的發(fā)展，并且也已在工業(yè)自動化技術(shù)當(dāng)中處于非常重要的地位。

氣動比例伺服系統(tǒng)作為氣動控制技術(shù)應(yīng)用方向之一，它具有能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)控制氣動系統(tǒng)的特點，其使用的有伺服閥和比例閥兩種控制閥。其中，比例閥可分為氣動流量比例閥與氣動壓力比例閥兩個種類。

而伺服控制閥在工程應(yīng)用上一般稱為比例方向控制閥。但是在實際應(yīng)用時，都把這兩類的閥統(tǒng)稱為比例伺服閥，并沒有嚴(yán)格的區(qū)分；而且把伺服閥與比例閥組成的系統(tǒng)稱之為氣動伺服系統(tǒng)。

氣動伺服/比例控制系統(tǒng)所輸出的量是根據(jù)輸入量按一定比例形成連續(xù)的變化系統(tǒng)，并最終以電流的形式來控制閥門的開啟情況，從而達(dá)到控制流量的目的。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)流量與壓力在出現(xiàn)連續(xù)性變化時控制精度較高。

氣動伺服/比例控制系統(tǒng)其相比其它系統(tǒng)，有自身的優(yōu)勢，主要是系統(tǒng)的運行速率較高、能夠輸出較大功率、系統(tǒng)壽命也較長，所以在工業(yè)自動化的領(lǐng)域當(dāng)中擁有強(qiáng)大的競爭力。使用伺服控制系統(tǒng)不僅僅可以減少20%的驅(qū)動系統(tǒng)所需的時間，而且在一定程度上降低驅(qū)動系統(tǒng)在制動與氣動的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的振動，從而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，減小了設(shè)備的損耗。但是提高了氣動伺服系統(tǒng)的精度，相應(yīng)的傳感器與組成反饋控制回路的各個電子元器件要求就相對更高。所以氣動伺服/比例系統(tǒng)能夠順利發(fā)展的關(guān)鍵是是否能夠廣泛的使用相關(guān)的傳感器以及高精度高性能的電子元件，根本上取決于該制造的成本高低與性能是否可靠。

氣動開關(guān)閥作為大多流體控制方法中主要的控制元件，便于與計算機(jī)連接，成本低廉，但是系統(tǒng)中存在一些問題，主要是生產(chǎn)噪音較大和設(shè)備的壽命短。目前仍舊處于實驗研究的階段，如果能解決以上問題，具有較大的發(fā)展前景。

在比例伺服控制系統(tǒng)中，伺服閥和比例閥有類似的主要特點，即系統(tǒng)響應(yīng)速度快、信號的頻寬較高，但是伺服閥價格昂貴，所以沒有得到廣泛的應(yīng)用；而比例閥因為本身造價相對于低廉些，所以發(fā)展較為迅速，大量公司都研發(fā)了各個不同種類的氣動比例閥，并且被廣泛的應(yīng)用。所以，近些年來氣動位置控制技術(shù)發(fā)展十分迅速，并在自動控制專業(yè)中具有極大的發(fā)展空間。因此該領(lǐng)域今后發(fā)展的關(guān)鍵是提升該系統(tǒng)的精度以及使用中的可靠性。

目前，單純的用線性控制的方法已經(jīng)難以精確控制高度非線性的復(fù)雜系統(tǒng)。所以，隨著氣動控制閥在性能方面不斷的改進(jìn)，在控制過程當(dāng)中可以根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)的行為與特征恰當(dāng)?shù)倪x擇氣動控制閥，同時采取有效的控制策略，可以較大程度的改善氣動位置控制系統(tǒng)的性能。

總之，目前氣動位置控制系統(tǒng)有關(guān)的研究已經(jīng)取得了許多成果，但是伴隨著工業(yè)自動化的迅速發(fā)展，還需要進(jìn)一步改善系統(tǒng)的性能來滿足實際工業(yè)應(yīng)用的需求。

因此，研究低成本，高精度的氣動閥是前提。

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