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序言1

前言1

第1章 电液比例控制技术概述1

1.1　电液比例控制技术的含义与内容1

1.2　比例技术与伺服技术的比较1

目录1

1.3　电液比例控制技术的形成和发展4

第2章 液压力与液压桥路6

2.1　液体的压缩性分析6

2.1.1　液体的压缩率6

2.1.2　液体压力的形成7

2.2.1　稳态液动力及其补偿方法8

2.2　滑阀的受力分析8

2.2.2　瞬态液动力13

2.2.3　粘性摩擦力14

2.2.4　液压卡紧力及其减弱措施15

2.2.5　惯性力17

2.2.6　弹簧力17

2.2.7　液压力17

2.2.8　滑阀驱动力及其确定方法18

2.3　液压桥路18

2.3.1　液压半桥的特性19

2.3.2　液压半桥的比较22

2.3.4　液压阻尼23

2.3.3　对先导控制液桥的要求23

参考文献25

第3章 比例电磁铁26

3.1 比例电磁铁的技术要求26

3.2　单向比例电磁铁的结构与工作原理26

3.2.1　单向比例电磁铁的典型结构26

3.2.2　单向比例电磁铁的工作原理27

3.3 比例电磁铁的分类与应用28

3.3.1　力控制型比例电磁铁29

3.3.2　行程控制型比例电磁铁30

3.3.3　位置调节型比例电磁铁30

3.3.4　耐高压双向极化式比例电磁铁32

3.4 比例电磁铁的使用与维护34

3.5 附录：单向比例电磁铁的动态数学模型及其分析35

3.5.1　行程控制型比例电磁铁的动态数学模型及其分析35

3.5.2　力控制型比例电磁铁的动态数学模型及其分析40

3.5.3　位置调节型比例电磁铁的动态数学模型及其分析40

参考文献42

第4章 比例放大器基本控制电路及其应用44

4.1　比例放大器概述44

4.1.1　比例放大器的分类44

4.1.2　电液比例控制元件对比例放大器的技术要求44

4.1.3　比例放大器的基本控制电路45

4.2 比例放大器的电源电路46

4.2.1　整流电路46

4.2.2　滤波电路47

4.2.3　稳压电路48

4.2.4　电源电路实例50

4.3　信号处理电路51

4.4　信号发生电路59

4.4.1　非周期信号发生电路59

4.4.2　周期信号发生电路63

4.5　功率放大电路64

4.5.1　模拟式功率放大电路65

4.5.2　脉宽调制（PWM）式功率放大电路66

4.6　反馈检测电路67

4.7 比例放大器的使用与调整71

4.7.1　单通路开环比例放大器72

4.7.3　双路开环比例放大器76

4.7.2　单通路闭环比例放大器76

参考文献80

第5章 电液比例压力控制阀81

5.1 电液比例控制阀的分类81

5.2　比例溢流阀81

5.2.1　直动式比例溢流阀的典型结构及工作原理82

5.2.2　压力间接检测型先导式电液比例溢流阀的典型结构及工作原理85

5.2.3　电液比例溢流阀的特性及其分析87

5.3　比例减压阀91

5.3.1　二通直动式比例减压阀的工作原理及存在的问题91

5.3.2　三通直动式比例减压阀的典型结构及工作原理92

5.3.3　压力间接检测型先导式比例减压阀94

5.3.4　比例减压阀的特性及其分析98

5.4.1　带位置调节型比例电磁铁的直动式比例溢流阀的数学模型99

5.4　附录比例压力阀的数学模型与性能分析99

5.4.2　带力控制型比例电磁铁的直动式比例溢流阀的数学模型102

5.4.3　带行程控制型比例电磁铁的直动式比例溢流阀的数学模型105

5.4.4　间接测压型先导式比例溢流阀的数学模型及性能分析105

5.4.5　间接测压型先导式比例减压阀的数学模型及特性分析111

参考文献114

第6章 电液比例流量控制阀116

6.1 比例流量控制阀概述116

6.1.1　流量控制的基本原理116

6.1.2　比例流量阀的分类116

6.2 电液比例节流阀117

6.2.1　单级电液比例节流阀117

6.2.2　二级电液比例节流阀119

6.2.3　三级电液比例节流阀121

6.2.4　电液比例节流阀的特性及其分析124

6.2.5　电液比例节流阀的选用方法127

6.3 电液比例调速阀127

6.3.1　采用压差补偿原理的二通单级比例调速阀127

6.3.2　采用压力适应原理的三通比例流量阀129

6.3.3　采用流量反馈原理的比例流量阀133

6.3.4　电液比例调速阀的特性及其分析138

参考文献141

第7章 电液比例方向控制阀143

7.1 电液比例方向控制阀概述143

7.2.1　带行程控制型比例电磁铁的单级比例方向阀144

7.3　二级比例方向阀144

7.2　单级电液比例方向阀144

7.2.2　带位置调节型比例电磁铁的单级比例方向阀145

7.3.1　不带内部反馈闭环的二级比例方向阀146

7.3.2　带内部反馈闭环的二级比例方向阀149

7.4 比例方向阀的特性分析和选用方法153

7.4.1　比例方向阀的节流特性分析153

7.4.2　比例方向阀的控制特性154

7.4.3　比例方向阀的内泄漏特性155

7.4.4　比例方向阀的动态特性156

7.4.5　比例方向阀的选用方法156

7.5 比例方向阀的流量控制方法162

7.5.1　进口压力补偿器及其在比例方向阀控制回路中的应用162

7.5.2　出口压力补偿器及其在比例方向阀控制回路中的应用168

7.6　伺服比例阀171

7.6.1　单级伺服比例阀172

7.6.2　二级伺服比例阀174

7.6.3　三级伺服比例阀176

7.6.4　伺服比例阀的性能分析177

参考文献179

第8章 电液比例控制泵181

8.1　变量泵的分类与控制方式181

8.1.1　变量泵的分类181

8.1.2　变量泵控制系统182

8.2 比例排量控制泵及其控制特性183

8.2.1　排量控制的基本原理183

8.2.2　排量控制泵的反馈方式183

8.2.3　比例排量控制泵及其控制特性分析184

8.2.4　比例排量控制泵的应用187

8.3 比例压力控制泵及其控制特性188

8.3.1　压力直接检测反馈型比例压力控制泵188

8.3.2　压力-电反馈型比例压力控制泵190

8.3.3　比例压力控制泵的应用190

8.4　比例流量控制泵191

8.5 比例复合控制泵192

8.5.1　带公用二级阀的压力-流量复合控制泵及存在问题的分析192

8.5.2　带功率限制功能的压力-流量电反馈复合控制泵193

8.6　变量泵变量方式的选择197

参考文献199

9.1 电液比例控制系统设计的内容与步骤200

第9章　电液比例控制系统的分析与设计计算200

9.2　估算执行元件的参数201

9.2.1　系统压力的估算201

9.2.2　执行元件主要结构参数的估算202

9.2.3　液压缸-负载系统固有频率的估算204

9.2.4　固有频率对执行元件加（减）速度过程的制约209

9.3　拟定系统方案211

9.4　建立电液比例控制系统的数学模型与确定系统主要参数215

9.4.1　开环比例控制系统的数学模型216

9.4.2　闭环比例控制系统的数学模型217

9.5 电液比例控制系统的静态性能分析232

9.5.1　开环系统的误差分析232

9.5.2　闭环控制系统的误差分析232

9.6　闭环控制系统的动态性能分析239

9.6.1　工具软件MATLAB在动态仿真中的应用240

9.6.2　电液比例控制系统的动态特性和稳定性分析241

9.7　采用比例技术改造伺服系统的方法253

参考文献255

第10章 电液比例测试技术256

10.1 电液比例测试系统的组成和设计原则256

10.2 电液比例加载装置的设计与分析259

10.2.1　比例压力加载装置259

10.2.2　比例流量加载装置260

10.2.3　恒压差加载装置261

10.3　二通比例阀液压试验回路及比例压力阀试验方法262

10.3.1　二通阀液压试验回路及其功能262

10.3.2　比例压力阀试验方法263

10.4 四通比例阀液压试验回路及比例方向阀静、动态特性试验方法267

10.4.2　比例方向阀静态特性试验方法268

10.4.1　四通阀静态特性液压试验回路及其功能268

10.4.3　四通比例阀动态特性试验方法274

10.5 比例控制泵的液压试验回路和试验方法277

10.5.1　比例控制泵的试验油路277

10.5.2　比例控制泵的特性与测试方法279

10.6 比例元件计算机辅助测试系统设计的主要内容280

10.6.1　硬件设计的主要内容281

10.6.2　软件设计的主要内容282

10.6.3　采样频率的选择284

参考文献285

第11章　数字比例控制技术287

11.1 数字比例控制技术的发展与技术优势287

11.2.1　数字式比例放大器的基本功能288

11.2　数字比例放大器288

11.2.2　典型的数字式比例放大器工作原理289

11.3 电液轴控制器及其主要功能293

11.4　单轴数字控制器的功能与应用297

11.4.1　单轴数字控制器的功能297

11.4.2　基于单轴数字控制器的电液轴控系统的设计方法297

11.5　多轴数字控制计算机299

11.5.1　多轴数字控制计算机的结构299

11.5.2　多轴数字控制计算机与可编程控制器（PLC）的比较302

11.5.3　多轴数字控制计算机的软件结构302

11.6 电液轴控比例系统的设计与调试要点303

参考文献304

12.1.1　塑料注射成型机的功用及工艺流程305

12.1　塑料注射成型机液压系统分析305

第12章 电液比例控制系统设计实例分析305

12.1.2　采用液压传动技术的塑机液压系统307

12.1.3　采用电液比例控制技术的塑机液压系统309

12.1.4　采用电液比例轴控技术的塑机液压系统310

12.2　连铸机机械手液压系统分析312

12.2.1　设备用途及液压系统工作原理分析312

12.2.2　系统的主要技术参数314

12.2.3　马达平衡回路的制动特性分析315

12.3　水平缠绕机液压系统分析与设计319

12.3.1　水平缠绕机液压系统的工作原理319

12.3.2　采用电液比例控制技术改造水平缠绕机液压系统321

参考文献323