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美國(guó)MOOG穆格伺服閥模擬控制元器件上加入D/A轉(zhuǎn)換裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字控制
電液MOOG伺服閥是電液伺服控制中的關(guān)鍵元件提供了有力支撐，它是一種接受模擬電信號(hào)后飛躍，相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥堅實基礎。電液MOOG伺服閥具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高大數據、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)前景，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船落實落細、冶金、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中組成部分。
液壓MOOG伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件深入闡釋，因此液壓控制系統(tǒng)書籍會(huì)包含電液MOOG伺服閥內(nèi)容。
電液MOOG伺服閥是電液伺服控制中的關(guān)鍵元件開拓創新，它是一種接受模擬電信號(hào)后確定性，相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥。電液MOOG伺服閥具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快去完善、控制精度高意料之外、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于航空設備、航天橋梁作用、艦船、冶金促進善治、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中講故事。
液壓MOOG伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件，因此液壓控制系統(tǒng)書籍會(huì)包含電液MOOG伺服閥內(nèi)容求索。
）在結(jié)構(gòu)改進(jìn)上置之不顧，主要是利用冗余技術(shù)對(duì)MOOG伺服閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。由于MOOG伺服閥是伺服系統(tǒng)的核心元件性能穩定，MOOG伺服閥性能的優(yōu)劣直接代表著伺服系統(tǒng)的水平試驗。另外，從可靠性角度分析數字化，MOOG伺服閥的可靠性是伺服系統(tǒng)中最重要的一環(huán)新格局。由于MOOG伺服閥被污染是導(dǎo)致MOOG伺服閥失效的最主要原因。對(duì)此開展攻關合作，國(guó)外的許多廠家對(duì)MOOG伺服閥結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)管理，先后發(fā)展出了抗污染性較好的射流管式、偏導(dǎo)射流式MOOG伺服閥越來越重要。而且切實把製度，俄羅斯還在其研制的射流管式MOOG伺服閥閥芯兩端設(shè)計(jì)了雙冗余位置傳感器，用來(lái)檢測(cè)閥芯位置。一旦出現(xiàn)故障信號(hào)可立即切換備用MOOG伺服閥最新，大大提高了系統(tǒng)的可靠性發揮重要作用，此種兩余度技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于航空行業(yè)。而且模樣，美國(guó)的Moog公司和俄羅斯的沃斯霍得工廠均已研制出四余度的伺服機(jī)構(gòu)用于航天行業(yè)取得顯著成效。我國(guó)的航天系統(tǒng)有關(guān)單位早在90年代就已進(jìn)行三余度等多余度伺服機(jī)構(gòu)的研制，將MOOG伺服閥的力矩馬達(dá)數據顯示、反饋元件責任、滑閥副做成多套，發(fā)生故障可隨時(shí)切換通過活化，保證系統(tǒng)的正常工作開放以來。此外多線圈結(jié)構(gòu)、或在結(jié)構(gòu)上帶零位保護(hù)裝置防控、外接式濾器等型式的MOOG伺服閥亦已在冶金組合運用、電力、塑料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用高質量。
）在加工工藝的改進(jìn)方面研究與應用，采用新型的加工設(shè)備和工藝來(lái)提高M(jìn)OOG伺服閥的加工精度及能力。如在閥芯閥套配磨方法上迎難而上，上海交通大學(xué)有效保障、哈爾濱工業(yè)大學(xué)均研制出了智能化、全自動(dòng)的配磨系統(tǒng)更高效。特別是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的配磨系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的氣動(dòng)配磨的模式稍有不慎，采用液壓油作為測(cè)量介質(zhì)，更直接地反應(yīng)了所測(cè)滑閥副的實(shí)際情況過程，提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性與精度。在力矩馬達(dá)的焊接方面中船重工第704研究所與德國(guó)廠家合作融合，采用了優(yōu)良的焊接工藝取得了良好的效果進一步完善。另外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)還研制出智能化的MOOG伺服閥力矩馬達(dá)彈性元件測(cè)量裝置提升。解決了原有手動(dòng)測(cè)量法中存在的測(cè)量精度低影響、操作復(fù)雜、效率低等問(wèn)題競爭力。對(duì)彈性元件能高效完成剛度測(cè)量製高點項目、得到完整的測(cè)量曲線，且不重復(fù)性測(cè)量誤差不大于1%的過程中。
）在材料的更替上方面物聯與互聯。除了對(duì)某些零件采用了強(qiáng)度、彈性範圍和領域、硬度等機(jī)械性能更*的材料外取得了一定進展。還對(duì)特別用途的MOOG伺服閥采用了特殊的材料業務。如德國(guó)有關(guān)公司用紅寶石材料制作噴嘴檔板，防止因氣饋造成檔板和噴嘴的損傷有所增加，而降低動(dòng)靜態(tài)性能非常完善，使工作壽命縮短。機(jī)械反饋桿頭部的小球也用紅寶石制作讓人糾結，防止小球和閥芯小槽之間的磨損不斷完善，使閥失控，并產(chǎn)生尖叫全面革新。航空六O九所勞動精神、中船重工第七O四研究所等單位均采用新材料研制了能以航空煤油、柴油為介質(zhì)的耐腐蝕MOOG伺服閥空間廣闊。此外對(duì)密封圈的材料也進(jìn)行了更替落到實處，使MOOG伺服閥耐高壓、耐腐蝕的性能得到提高。
）在測(cè)試方法改進(jìn)方面營造一處，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展生產(chǎn)單位均采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)MOOG伺服閥的靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試與計(jì)算線上線下。某些單位還對(duì)如何提高測(cè)量精度保供，降低測(cè)量?jī)x器本身的振動(dòng)、熱噪聲和外界的高頻干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響知識和技能，作了深入的研究技術創新。如采用測(cè)頻/測(cè)周法、尋優(yōu)信號(hào)測(cè)試法進行部署、小波消噪法生產體系、正弦輸入法及數(shù)字濾波等新技術(shù)對(duì)MOOG伺服閥測(cè)試設(shè)備及方法進(jìn)行了研制和改進(jìn) [3] 。
當(dāng)前重要作用，新型電液MOOG伺服閥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)高質量、新型材料的采用及電子化、數(shù)字化技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合等幾方面很重要。電液MOOG伺服閥技術(shù)發(fā)展極大促進(jìn)了液壓控制技術(shù)的發(fā)展。
新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在20世紀(jì)90年代，國(guó)外研制直動(dòng)型電液MOOG伺服閥獲得了較大的成就保護好。國(guó)內(nèi)有些單位如中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院第十八研究所能力和水平、北京機(jī)床研究所、浙江工業(yè)大學(xué)等單位也研制出了相關(guān)產(chǎn)品的樣機(jī)充足。特別是北京航空航天大學(xué)研制出轉(zhuǎn)閥式直動(dòng)型電液MOOG伺服閥註入了新的力量。該MOOG伺服閥通過(guò)將普通MOOG伺服閥的滑閥滑動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛y的轉(zhuǎn)動(dòng)，并在閥芯與閥套上相應(yīng)開了幾個(gè)與軸向有一定傾角的斜槽。閥芯閥套相互轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)競爭力，斜槽相互開通或相互封閉最為突出，從而控制輸出壓力或流量。由于在工作時(shí)閥芯閥套是相互轉(zhuǎn)動(dòng)的特點，降低了閥工作時(shí)的摩擦阻力，同時(shí)污染物不容易在轉(zhuǎn)動(dòng)的滑閥內(nèi)堆積，提高了抗污染性能意見征詢。此外組成部分，Park公司開發(fā)了“音圈驅(qū)動(dòng)(Voice Coil Drive)"技術(shù)（VCD），以及以此技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的DFplus控制閥集聚。所謂音圈驅(qū)動(dòng)技術(shù)高效化，顧名思義，即是類似于揚(yáng)聲器的一種驅(qū)動(dòng)裝置新的動力，其基本結(jié)構(gòu)就是套在固定的圓柱形磁鐵上的移動(dòng)線圈完成的事情，當(dāng)信號(hào)電流輸入線圈時(shí)，在電磁效應(yīng)的作用下為產業發展，線圈中產(chǎn)生與信號(hào)電流相對(duì)應(yīng)的軸向作用力研究成果，并驅(qū)動(dòng)與線圈直接相連的閥芯運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力很大穩定。線圈上內(nèi)置了位移反饋傳感器機製性梗阻，因此，采用VCD驅(qū)動(dòng)的DFplus閥本質(zhì)上是以閉環(huán)方式進(jìn)行控制的廣泛關註，線性度相當(dāng)好改造層面。此外，由于 VCD驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)零件只是移動(dòng)線圈各項要求，慣量極小大面積，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件之間也沒(méi)有任何支承，DFplus閥的全部支承就是閥芯和閥體間的配合面優勢與挑戰，大大減小了摩擦這一非線性因素對(duì)控制品質(zhì)的影響集成應用。綜合上述的技術(shù)特點(diǎn)，配合內(nèi)置的數(shù)字控制模塊部署安排，使DFplus閥的控制性能佳競爭激烈，尤其在頻率響應(yīng)方面更是*投入力度，可達(dá) 400Hz效果。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，新型直動(dòng)型電液MOOG伺服閥在某些行業(yè)有替代傳統(tǒng)MOOG伺服閥特別是噴嘴擋板式MOOG伺服閥的趨向技術，但它的最大問(wèn)題在于體積大優化上下、重量重，只適用于對(duì)場(chǎng)地要求較低的工業(yè)伺服控制場(chǎng)合。如能減輕其重量發揮重要作用、減小其體積自行開發，在航空、航天等*行業(yè)亦具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
另外取得顯著成效，近年來(lái)MOOG伺服閥新型的驅(qū)動(dòng)方式除了力矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)外處理方法，還出現(xiàn)了采用步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)責任、新型電磁鐵等驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及光-液直接轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的MOOG伺服閥服務。這些新技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了MOOG伺服閥的性能，而且為MOOG伺服閥發(fā)展開拓了思路持續向好，為電液MOOG伺服閥技術(shù)注入了新的活力舉行。
新型材料的采用
當(dāng)前在電液MOOG伺服閥研制領(lǐng)域的新型材料運(yùn)用，主要是以壓電元件不容忽視、超磁致伸縮材料及形狀記憶合金等為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換器研制開發(fā)習慣。它們各具有其自己的優(yōu)良特性。
壓電元件
壓電元件的特點(diǎn)是“壓電效應(yīng)"：在一定的電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生外形尺寸的變化組建，在一定范圍內(nèi)覆蓋，形變與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比。壓電元件的主要材料為壓電陶瓷（PZT）進一步推進、電致伸縮材料（PMN）等不可缺少。比較典型的壓電陶瓷材料有日本TOKIN公司的疊堆型壓電伸縮陶瓷等。PZT直動(dòng)式MOOG伺服閥的原理是：在閥芯兩端通過(guò)鋼球分別與兩塊多層壓電元件相連明確相關要求。通過(guò)壓電效應(yīng)使壓電材料產(chǎn)生伸縮驅(qū)動(dòng)閥芯移動(dòng)服務為一體。實(shí)現(xiàn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換。PMN噴嘴擋板式MOOG伺服閥則在噴嘴處設(shè)置一與壓電疊堆固定連接的擋板特點，由壓電疊堆的伸相互配合、縮實(shí)現(xiàn)擋板與噴嘴間的間隙增減，使閥芯兩端產(chǎn)生壓差推動(dòng)閥芯移動(dòng)品質。壓電式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研制比較成熟并已得到較廣泛的應(yīng)用積極回應。它具有頻率響應(yīng)快的特點(diǎn)，MOOG伺服閥頻寬甚至能達(dá)到上千赫茲深化涉外，但亦有滯環(huán)大全會精神、易漂移等缺點(diǎn)，制約了壓電元件在電液MOOG伺服閥上的進(jìn)一步應(yīng)用的必然要求。
超磁致伸縮材料
超磁致伸縮材料（GMM）與傳統(tǒng)的磁致伸縮材料相比的過程中，在磁場(chǎng)的作用下能產(chǎn)生大得多的長(zhǎng)度或體積變化。利用GMM轉(zhuǎn)換器研制的直動(dòng)型MOOG伺服閥是把 GMM轉(zhuǎn)換器與閥芯相連狀況，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)線圈的電流範圍和領域，驅(qū)動(dòng)GMM的伸縮取得了一定進展，帶動(dòng)閥芯產(chǎn)生位移從而控制MOOG伺服閥輸出流量。該閥與傳統(tǒng)MOOG伺服閥相比不僅有頻率響應(yīng)高的特點(diǎn)，而且具有精度高有所增加、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。在GMM的研制及應(yīng)用方面促進進步，美國(guó)供給、瑞典和日本等國(guó)處于水平。國(guó)內(nèi)浙江大學(xué)利用GMM技術(shù)對(duì)氣動(dòng)噴嘴擋板閥和內(nèi)燃機(jī)燃料噴射系統(tǒng)的高速?gòu)?qiáng)力電磁閥更高要求，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和特性研究可能性更大。GMM材料與壓電材料和傳統(tǒng)磁致伸縮材料相比，具有應(yīng)變大新體系、能量密度高使命責任、響應(yīng)速度快、輸出力大等特點(diǎn)搖籃。世界各國(guó)對(duì)GMM電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器及相關(guān)的技術(shù)研究相當(dāng)重視持續創新，GMM技術(shù)水平快速發(fā)展，已由實(shí)驗(yàn)室研制階段逐步進(jìn)入市場(chǎng)開發(fā)階段使用。今后還需解決GMM的熱變形分析、磁晶各向異性、材料腐蝕性及制造工藝不難發現、參數(shù)匹配等方面的問(wèn)題以利于在高科技領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用合規意識。
形狀記憶合金
形狀記憶合金（SMA）的特點(diǎn)是具有形狀記憶效應(yīng)。將其在高溫下定型后推動，冷卻到低溫狀態(tài)協調機製，對(duì)其施加外力。一般金屬在超過(guò)其彈性變形后會(huì)發(fā)生變形有效性，而SMA卻在將其加熱到某一溫度之上后高質量發展，會(huì)恢復(fù)其原來(lái)高溫下的形狀。利用其特性研制的MOOG伺服閥是在閥芯兩端加一組由形狀記憶合金繞制的SMA執(zhí)行器形勢，通過(guò)加熱和冷卻的方法來(lái)驅(qū)動(dòng)SMA執(zhí)行器很重要，使閥芯兩端的形狀記憶合金伸長(zhǎng)或收縮，驅(qū)動(dòng)閥芯作用移動(dòng)也逐步提升，同時(shí)加入位置反饋來(lái)提高M(jìn)OOG伺服閥的控制性能保護好。從該閥的情況來(lái)看，SMA雖變形量大組織了，但其響應(yīng)速度較慢充足，且變形不連續(xù)，也限制了其應(yīng)用范圍解決問題。
與傳統(tǒng)MOOG伺服閥相比服務效率，采用新型材料的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器研制的MOOG伺服閥，普遍具有高頻響導向作用、高精度蓬勃發展、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。雖然還各自呈在某些關(guān)鍵技術(shù)需要解決重要意義，但新型功能材料的應(yīng)用和發(fā)展問題，給電液MOOG伺服閥的技術(shù)發(fā)展發(fā)展提供了新的途徑 [3] 。
電子化效率、數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用
電子化、數(shù)字化技術(shù)在電液MOOG伺服閥技術(shù)上的運(yùn)用主要有兩種方式：其一，在電液MOOG伺服閥模擬控制元器件上加入D/A轉(zhuǎn)換裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字控制十大行動。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展重要性，可把控制元器件安裝在閥體內(nèi)部，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制閥的性能體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化補(bǔ)償?shù)裙δ芟到y穩定性。但存在模擬電路容易產(chǎn)生零漂、溫漂多種場景，需加D/A 轉(zhuǎn)換接口等問(wèn)題科技實力。其二，為直動(dòng)式數(shù)字控制閥集中展示。通過(guò)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯可靠保障，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化成電機(jī)的步進(jìn)信號(hào)來(lái)控制MOOG伺服閥的流量輸出。該閥具有結(jié)構(gòu)緊湊建設、速度及位置開環(huán)可控及可直接數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)共同，被廣泛使用。但在實(shí)時(shí)性控制要求較高的場(chǎng)合，如按常規(guī)的步進(jìn)方法流動性，無(wú)法兼顧量化精度及響應(yīng)速度的要求。浙江工業(yè)大學(xué)采用了連續(xù)跟蹤控制的辦法生產效率，消除了兩者之間的矛盾反應能力，獲得了良好的動(dòng)態(tài)特性。此外還有通過(guò)直流力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)閥芯來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制等多種控制方式或MOOG伺服閥結(jié)構(gòu)改變等方法來(lái)形成眾多的數(shù)字化MOOG伺服閥產(chǎn)品競爭激烈。
隨著各項(xiàng)技術(shù)水平的發(fā)展投入力度，通過(guò)采用新型的傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)研制出機(jī)械、電子學習、傳感器及計(jì)算機(jī)自我管理（故障診斷技術、故障排除）為一體的智能化新型MOOG伺服閥。該類MOOG伺服閥可按照系統(tǒng)的需要來(lái)確定控制目標(biāo)：速度、位置結構重塑、加速度推廣開來、力或壓力。同一臺(tái)MOOG伺服閥可以根據(jù)控制要求設(shè)置成流量控制MOOG伺服閥貢獻法治、壓力控制MOOG伺服閥或流量/ 壓力復(fù)合控制MOOG伺服閥密度增加。并且MOOG伺服閥的控制參數(shù)，如流量增益相對較高、流量增益特性信息化、零點(diǎn)等都可以根據(jù)控制性能化原則進(jìn)行設(shè)置。MOOG伺服閥自身的診斷信息創新內容、關(guān)鍵控制參數(shù)（包括工作環(huán)境參數(shù)和MOOG伺服閥內(nèi)部參數(shù)）可以及時(shí)反饋給主控制器全方位；可以遠(yuǎn)距離對(duì)MOOG伺服閥進(jìn)行監(jiān)控、診斷和遙控實踐者。在主機(jī)調(diào)試期間管理，可以通過(guò)總線端口下載或直接由上位機(jī)設(shè)置MOOG伺服閥的控制參數(shù)，使MOOG伺服閥與控制系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)良匹配豐富，優(yōu)化控制性能。而MOOG伺服閥控制參數(shù)的下載和更新，甚至在主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能進(jìn)行我有所應。而在MOOG伺服閥與控制系統(tǒng)相匹配的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中深刻認識，嵌入式技術(shù)對(duì)于MOOG伺服閥已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。按照嵌入式系統(tǒng)應(yīng)定義為：“嵌入到對(duì)像體系中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)"管理⌒滦蛢δ?！扒度胄?、“專用性"與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)"是嵌入式系統(tǒng)的三個(gè)基本要素方案。它是在傳統(tǒng)的MOOG伺服閥中嵌入專用的微處理芯片和相應(yīng)的控制系統(tǒng)特點，針對(duì)客戶的具體應(yīng)用要求而構(gòu)建成具有控制參數(shù)的MOOG伺服閥并由閥自身的控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的控制任務(wù)（如各控制軸同步控制），再嵌入到整個(gè)的大液壓控制系統(tǒng)中去統籌發展。從的技術(shù)發(fā)展和液壓控制系統(tǒng)對(duì)MOOG伺服閥的要求看品質，MOOG伺服閥的自診斷和自檢測(cè)功能應(yīng)該有更大的發(fā)展
