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油缸設(shè)計(jì)選型

上述所討論的第一步首先計(jì)算油缸規(guī)格，可以確保系統(tǒng)有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，滿足加速、減速的要求。這也通常意味著需要計(jì)算系統(tǒng)所需的壓力。

下一步就是需要決定閥的規(guī)格（額定流量），在計(jì)算完油缸尺寸之后，這是直驅(qū)而入的一步。需要注意的是：伺服閥和伺服比例閥的額定流量通常是基于壓降ΔP = 70 bar (1,015 psi)而其它比例閥通常基于壓降ΔP = 10bar (145 psi)。這個(gè)差別是很大的。1000psi壓降的流量大約是150psi壓降的流量的2.65倍。然而，選擇合適的閥不只是一個(gè)額定流量的選擇，因?yàn)榇蠖嚅y還有很多功能選項(xiàng)需要考慮。（數(shù)據(jù)來源于無錫福艾德實(shí)驗(yàn)室）

選擇什么類型的閥

比例閥需要一個(gè)放大器，把運(yùn)動(dòng)控制器的輸出電壓轉(zhuǎn)化成高的電流信號，從而驅(qū)動(dòng)閥芯。對于伺服比例閥，放大器比較由控制信號或參考信號與LVDT反饋過來的閥芯位置信號所產(chǎn)生的偏差。一些放大器用簡單的比例控制，而一些采用PI或者PID控制。如果放大器沒有很好的與閥適配，閥的性能就會(huì)打折扣。最好的辦法就是選擇帶集成電子的比例閥，有助于確保放大器得到很好的匹配。采購獨(dú)立的放大器卡需要額外的努力和知識來調(diào)整放大器增益，從而閥芯會(huì)相對于控制信號能夠快速響應(yīng)。

另外一個(gè)事實(shí)就是并不是所有閥的制造商都在同一條件下測試伯德圖。不同的制造商在不同的閥芯位移定義其額定值。100%的控制信號與5%控制信號相比，閥芯行程響應(yīng)通常會(huì)差很多。這也就意味著同樣定義為30Hz的兩個(gè)閥，假設(shè)一個(gè)閥額定值使用5%的控制信號而另外一個(gè)閥使用50%的控制信號，實(shí)際上其是不同的。許多伯德圖顯示頻率響應(yīng)時(shí)使用5%或者25%的正弦信號。5%的額定值在對閥顫振約為0%的應(yīng)用非常適用，諸如壓力和力控制系統(tǒng)。然而，它們并不適用于高速應(yīng)用，因?yàn)榇藭r(shí)閥工作行程將達(dá)到100%。一個(gè)好的原則就是取0~100%的上升時(shí)間，乘以4，然后除以1，從而得到全行程的頻率。

具有高頻響的線性閥對于高性能位置/壓力控制系統(tǒng)是必須的。當(dāng)然，光有閥的性能是不夠的，也需要一個(gè)好的運(yùn)動(dòng)控制器來補(bǔ)償閥的響應(yīng)以及執(zhí)行器和負(fù)載的彈簧質(zhì)量效應(yīng)。為了最大化一個(gè)設(shè)計(jì)良好的液壓系統(tǒng)的性能，同時(shí)需要選擇一個(gè)合適的運(yùn)動(dòng)控制器。他們應(yīng)該具有這樣的特征，諸如獨(dú)立的上升和下降增益調(diào)節(jié)，位置-壓力/力控制，同時(shí)也可以直接連接至磁致伸縮位移傳感器等。