氣動閥控制技術概述

近些年以來，氣動系統(tǒng)由于它的污染程度較小、生產成本較低、對生產環(huán)境的適應性也較高，再加上氣動相關科學技術與電子計算機技術的高效結合，進一步降低了其生產成本，因此這一技術在自動化相關領域實現(xiàn)了較為廣泛的使用。

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

氣動比例伺服系統(tǒng)作為氣動控制技術應用方向之一，它具有能夠實現(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用上一般稱為比例方向控制閥。但是在實際應用時，都把這兩類的閥統(tǒng)稱為比例伺服閥，并沒有嚴格的區(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，從而達到控制流量的目的。該系統(tǒng)能夠實現(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)自動化的領域當中擁有強大的競爭力。使用伺服控制系統(tǒng)不僅僅可以減少20%的驅動系統(tǒng)所需的時間，而且在一定程度上降低驅動系統(tǒng)在制動與氣動的過程當中所產生的振動，從而提高了產品的質量，減小了設備的損耗。但是提高了氣動伺服系統(tǒng)的精度，相應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)展的關鍵是是否能夠廣泛的使用相關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，便于與計算機連接，成本低廉，但是系統(tǒng)中存在一些問題，主要是生產噪音較大和設備的壽命短。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，并且被廣泛的應用。所以，近些年來氣動位置控制技術發(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。因此該領域今后發(fā)展的關鍵是提升該系統(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難以精確控制高度非線性的復雜系統(tǒng)。所以，隨著氣動控制閥在性能方面不斷的改進，在控制過程當中可以根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)的行為與特征恰當?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)有關的研究已經取得了許多成果，但是伴隨著工業(yè)自動化的迅速發(fā)展，還需要進一步改善系統(tǒng)的性能來滿足實際工業(yè)應用的需求。

因此，研究低成本，高精度的氣動閥是前提。

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