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2024-3-27 閱讀(280)
阿托斯比例閥上的先導(dǎo)閥單獨(dú)可更換，方便現(xiàn)場更新使用。很多阿托斯比例閥分為：放大器、先導(dǎo)閥、閥座這類的上、中、下三部分，其中這3部分都可以單獨(dú)進(jìn)行更換的！本文簡單和大家聊聊atos比例閥的一些使用情況，感興趣的客戶都可以在線和我們聊聊！
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阿托斯比例閥滯環(huán)的定義
滯環(huán)是比例閥重要的靜態(tài)指標(biāo)，其定義為指令0-100%以及100%-0兩條“流量vs指令曲線"相距最寬點(diǎn)的指令差值百分比(參考下圖)。
滯環(huán)的存在會(huì)降低開環(huán)控制系統(tǒng)的重復(fù)精度。
對于閉環(huán)控制系統(tǒng)，比例閥滯環(huán)過大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振動(dòng)，閉環(huán)控制失效。
阿托斯比例閥滯環(huán)的來源與規(guī)避
滯環(huán)主要來源于閥芯和閥體之間的摩檫力以及靜態(tài)液動(dòng)力。對于由比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)的直驅(qū)閥，比例電磁鐵的磁滯與摩擦滯環(huán)也是比例閥滯環(huán)的重要來源。以下的方法可以減小比例閥滯環(huán)：
阿托斯比例閥的閥芯閥孔合理的間隙與形狀精度。
阿托斯比例閥的比例電磁鐵選擇合理的工作氣隙以及非工作氣隙尺寸，控制鐵芯與導(dǎo)套的同軸度。
采用閥芯位移閉環(huán)可以顯著的減小比例閥的滯環(huán)(<1%)。
開環(huán)控制比例閥在線圈驅(qū)動(dòng)電流上疊加顫振。
從表格中的數(shù)據(jù)可以大致了解到，閥芯位移閉環(huán)可以顯著的改善比例閥滯環(huán)。
而開環(huán)比例閥(不帶閥芯位置閉環(huán))也可以通過在驅(qū)動(dòng)電流上疊加顫振來顯著降低滯環(huán)，后文有詳細(xì)描述。
阿托斯比例閥常見的顫振形式
目前作者所了解的用于減小力反饋型伺服閥、比例閥滯環(huán)的顫振方式，有以下三種：
阿托斯比例閥疊加獨(dú)立顫振：線性驅(qū)動(dòng)電流(驅(qū)動(dòng)效率較低，發(fā)熱嚴(yán)重)上疊加三角波，常用于較小線圈電流的伺服閥驅(qū)動(dòng)。屬于獨(dú)立顫振(顫振的頻率和幅度可以單獨(dú)調(diào)節(jié))。
獨(dú)立PWM顫振：以高頻PWM(等幅脈寬調(diào)制)波作為載波，載波頻率較高，并在載波上疊加較低頻率的三角波。亦屬于獨(dú)立顫振。
寄生PWM顫振：直接以PWM波(50~500HZ)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的充放電波形(近似三角波)作為顫振來源(如下圖)。屬于寄生顫振，顫振的幅度不是獨(dú)立可調(diào)的。目前卓客US系列放大器采用的是寄生PWM顫振。
(PWM方波與電流曲線)
(不同電流值導(dǎo)致顫振幅度不恒定，這是寄生PWM顫振的缺點(diǎn))
以上前兩種屬于獨(dú)立顫振，其特點(diǎn)是可以更加細(xì)致的調(diào)整顫振波形，并且顫振波形不會(huì)隨著控制電流的變化而發(fā)生改變。其減小滯環(huán)的效果更好。其缺點(diǎn)是成本較高，現(xiàn)場調(diào)整復(fù)雜(顫振頻率和幅度兩個(gè)參數(shù)需要調(diào)整)。
阿托斯比例閥的第三種寄生PWM顫振可以滿足大多數(shù)工程應(yīng)用，現(xiàn)場調(diào)試簡單(只需要調(diào)整顫振頻率)。缺點(diǎn)是顫振的效果隨著電流值的改變有所改變(上圖是較壞情況的示意)。
寄生PWM顫振的頻率調(diào)整
以卓客電液US系列放大器為例，顫振頻率作為一個(gè)參數(shù)可以在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)整。
(參數(shù)：PdF --- dither frequency)
US系列比例放大器顫振頻率調(diào)整范圍是50-450HZ。這個(gè)頻率范圍涵蓋了絕大多數(shù)開環(huán)比例閥的最佳PWM寄生顫振頻率。
一般來說，阿托斯比例閥更低的顫振頻率可以得到更小的流量曲線滯環(huán)，但是顫振頻率要遠(yuǎn)高于系統(tǒng)帶寬并避開系統(tǒng)自振頻率。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)工作在一定的帶寬內(nèi)，如果顫振頻率低至系統(tǒng)的工作帶寬以內(nèi)，或者接近比例閥以及系統(tǒng)的自振頻率，那么顫振本身會(huì)成為一個(gè)振動(dòng)觸發(fā)源，影響系統(tǒng)正常工作，引發(fā)系統(tǒng)的振動(dòng)。
目前阿托斯比例閥US系列放大器的出廠顫振頻率是150HZ，因?yàn)閁S系列是通用比例放大器，其控制對象是所有不帶位置閉環(huán)的比例閥，所以這個(gè)出廠數(shù)值的選取比較折中。用戶如果需要進(jìn)一步改善比例閥滯環(huán)，可以在不引發(fā)引發(fā)系統(tǒng)振動(dòng)的情況下降低這個(gè)參數(shù)。如果系統(tǒng)出現(xiàn)了與顫振頻率接近的振蕩，用戶可以提高顫振頻率以避開系統(tǒng)的工作帶寬以及自振頻率。
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