電液比例控制系統是以電液比例閥或電液比例變數泵為主要控制元件的電液控制系統。這種系統按輸入信號 (電流)的大小和極性成比例地連續控制液流的壓力、流量和流向。從控制功能和系統特性上看，電液比例控制系統與電液伺服控制系統相類似，但它的控制精度和動態回響比電液伺服系統低得多 (約一個數量級)。電液比例控制系統的最顯著優點是抗污染能力強、工作可靠、容易推廣套用。特別是在工程實際中電液開關控制滿足不了連續控制和控制精度的要求，而高精度、快速回響的電液伺服控制技術複雜，成本較高，因此電液比例控制順應了工程實際的需要，得以迅速的發展。
基本介紹
- 中文名：電液比例控制系統
- 所屬學科：信息科學
- 主要控制元件：電液比例閥或電液比例變數泵
- 特點：抗污染能力強、工作可靠等
- 分類：閉環系統、開環系統等
- 套用：電液比例載入系統等
特點,分類,構成,設計步驟,套用,
特點
電液比例控制是介於電液開關控制系統和電液伺服控制系統之間的一種控制系統，兼有二者之所長。它與電液開關控制系統比較具有以下特點：
① 能夠按比例控制壓力和流量，從而對執行元件能夠實現力、速度和位移的連續控制，還能按輸入電信號的極性改變液流方向。
② 能夠避免力、速度和方向變換時的衝擊現象。
③ 可以降低能耗，有顯著的節能效果。
④ 易於與微電子結合，特別是數字式比例元件與計算機 (PLC)結合，可實現遙控、自控和自適應控制。
分類
電液比例控制系統可按不同的分類原則進行分類：
① 按所用的電液比例控制元件的種類可分為：電液比例壓力控制系統、電液比例流量控制系統、電液比例方向控制系統和電液比例變數泵控制系統。
② 按被控物理量種類可分為：電液比例位置控制系統、電液比例速度控制系統和電液比例力控制系統。
③ 按系統輸出信號是否反饋可分為：閉環系統和開環系統。
④ 按對液壓執行元件的控制方式可分為：閥控系統和泵控系統。
構成
電液比例控制通常有開環控制和閉環控制。開環電液比例控制系統套用較為廣泛，其簡化框圖如圖1所示。控制器 (計算機、PLC等)給出的信號通常是電壓信號，經驅動器處理放大為輸出電流信號I，將I輸入電液比例閥的比例電磁鐵，電磁鐵再將I按比例轉換成電磁力FP，FP通過彈性元件作用在液壓閥的閥芯上，使之移動，從而控制液流的流量、壓力和方向，通過執行元件 (液壓缸、液壓馬達)使負載獲得與輸入信號成比例的力F(扭矩T)、速度v(角速度ω)或位移。開環控制的精度較低且沒有跟蹤功能。
圖1
如果系統要求較高的精度且具有跟蹤功能，那么就要對開環系統的輸出量進行檢測並反饋到控制器，使之與指令信號進行比較 (相減)得到差值△e=ei-eR 去控制電液比例閥，圖2所示為閉環電液比例控制系統框圖。
圖2
圖1和圖2中都用電液比例閥作為控制元件，故稱為閥控電液比例控制系統，若將兩圖中的電液比例閥和油源換成電液比例變數泵，則構成泵控電液比例控制系統。
設計步驟
電液比例控制系統的設計步驟如下：
① 進行工況分析，明確設計依據。準確地對設計任務進行分析和描述，對比例控制系統的設計是十分重要的。若能預先準確地提出任務，才能在設計開始時就能確定最佳方案。
② 確定傳動與控制系統的方案。
③ 進行設計計算，確定系統的性能參數及元件性能參數。
④ 根據計算結果選擇比例元件，並對重要的技術性能和參數驗算。
⑤ 繪製工作圖。
要設計好一個比例控制迴路，除了要掌握元器件性能方面的知識外，還應注意到系統設計方面的一些原則性的問題：
① 快速往復運動時要儘量提高系統的固有頻率。
② 系統的速度控制範圍，以及與時間相關的制動極限，質量、速度、壓力、黏度變化時對系統性能參數的影響。
③ 是否採用壓力補償，是採用進口還是出口壓力補償方式。採用壓力補償後對總壓力的影響問題，及對單出桿液壓缸的增壓作用問題。
④ 根據負載的形式考慮是否需要採用制動閥或支承閥。
⑤ 根據控制精度要求考慮是採用開環控制方式，還是必須採用閉環控制方式。
⑥ 選擇有相應動態性能的閥，特別是對閉環控制系統，以滿足系統對動態特性的要求。
套用
1、塑膠注射成型機電液比例控制系統
塑膠注射成型機系統是典型的多級壓力、多級速度控制系統。該機在工作循環中按工藝過程規定不斷轉換壓力和速度。前例注射機液壓系統採用傳統開關閥，元件多，電氣控制系統也複雜。如果採用電液比例控制系統，就可使系統簡化，控制性能更好，被控參數平穩轉換。
2、液壓電梯電液比例控制系統
液壓電梯的轎廂用液壓缸頂升，轎廂及負載重力、慣性力由液壓缸傳給地基。這種電梯無牽引機房，對建築設計有利，近年來得到迅速發展。電梯運行具有特定的啟動加速和制動減速，為乘客提供快捷、舒適、安全的服務。
3、電液比例載入系統
液壓系統中力和轉矩的控制通過壓力控制實現。壓力控制是基礎。在工業生產中，各種載入裝置都可以採用比例壓力控制系統，如材料試驗機、壓力容器疲勞壽命試驗系統、壓力感測器老化穩定系統等。
