第3章 数字液压缸建模与仿真

数字液压缸，是一种通过控制或检测等手段将活塞或缸体的位移量数字化的液压缸，具有控制简单、定位精度高、抗污能力强、维护容易等优点，是数字液压技术中一个相当活跃的部分。现有的数字液压缸多采用阀控缸形式，根据阀与缸的结合方式，可分为内驱式和外驱式两大类。内驱式采用阀缸一体的结构，将数控单元内置，结构紧凑，有利于大型数字液压缸的制造；外驱式阀缸分离，趋向于作为整个系统的智能单元，向小型化或微型化方向发展。从位置控制所能实现的功能来看，又有连续控制型和点位控制型之分。连续控制型具有更广泛的适用范围，而点位控制型更适合于具有固定工位的特殊系统的精确定位。按反馈结构的形式来分，又分为外反馈型和内反馈型，直接反馈型和间接反馈型，以及刚性反馈型和柔性反馈型。采用柔性外部间接反馈结构，如利用光电码盘等将活塞位移量化输出给控制器，再由控制器按照一定的算法处理后控制数字阀的动作，可以实现高精度的控制；在对体积、可靠性、可维护性和性价比要求较高，而不苛求精度的场合，采用刚性内部间接反馈结构的数字液压缸则更具有优势；同时也可将这两种方式结合起来，形成多闭环控制数字液压缸，使其具有更好的综合性能，但同时结构也更复杂，对加工工艺的要求也更高。以上这三种反馈形式是现代数字液压缸的发展方向，具有结构简单、可靠性高、维修性好和性价比高等优点。

由于外驱式数字液压缸本质上就是增量式数字阀控液压伺服系统，在第2章已进行了详细的论述和研究，本章则以内驱式数字液压缸为主进行论述。