阀控液压系统节能控制与伺服控制的研究

摘要

阀控液压系统具有高响应之优点,故常被应用于伺服控制系统中；然而,传统阀控液压系统中,泵的供油压力由溢流阀设定为定值,其缺点在于能源效率低,由泵输出高压油,当流经控制阀时,仅部份液压能由液压作动器转换成机械能驱动机械系统,而多余的液压能在此转换成热能。如此,一方面造成能源的浪费,降低效率,另一方面也易使油温升高,影响系统的性能。为了改善此缺点,使泵的供油压力能依负载所需而自动调节。也就是,高负载时能提供较高压力,而低负载时能自动调节输出低压,如此将可改善阀控液压系统能源效率较低的缺点,这就是所谓“负载感测系统”。本设计在研究电液负载感测系统应用于阀控液压缸伺服系统中,全系统为二个闭回路伺服控制系统,故整合后的控制系统成为2 input／2output的MIMO复杂系统。而控制泵的供油压力有二方式实现,定转速变排量泵及变转速定排量泵。定转速变排量泵即以一阀控液压缸控制泵的斜盘角度,控制其输出流量；而变转速定排量泵则以变频器改变AC电动马达的转速,而控制输出流量。进而达到控制泵的供油压力。