捣鼓几个月，数字液压缸做出来了

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亿美博公司

Byron

看了一会贴，忍不住挖坟。
我很看好数字液压，因为其将液压系统简化了很多，无论从成本还是从设计调试都具备很大的优势，正如亿美博老板说的，很多人还没有真正理解到数字液压，包括工程机械主机厂。
我跟同事探讨这个技术的时候对方也是站在对立面，我想很有可能是刻板思维禁锢了他们。

Byron

数字液压（仅从目前公开的数字液压缸来说）相较于传统液压具备很强的可控性，巧妙的设计可以实现控制和反馈的同步性，从而可以精确的控制每一个执行元件，若是使用到工程机械（如挖掘机上），这将大大缩短研发周期，而且控制系统（软件）也不会太难；
传统液压挖掘机多路阀及其复杂，对油液污染很敏感，故障后维护比较繁琐，一般液压工程师都需要花较多时间才能排查出来，且需要多年液压系统相关工作经验
当然，目前未有量产工程机械搭载数字液压系统，其可靠性还有待验证，单从原理上我是很看好数字液压缸的

亿美博

Byron 发表于 2024-6-11 14:57
数字液压（仅从目前公开的数字液压缸来说）相较于传统液压具备很强的可控性，巧妙的设计可以实现控制和反馈 ...

数字液压缸、数字液压马达组合应用于工程机械，不仅可以简化液压系统，通过获得国家发明专利授权的“数液流量匹配”功率流分配控制技术，可以完全取消液压多路阀和先导液压回路，软件算法实现以前馈为主、反馈为辅的，相较于eLS和EFM更具先进性的综合解决方案。

前馈控制是自动化理论中，提升系统响应，降低控制误差，带来效率提升能耗下降最有效的手段之一。带时间显示的红绿灯，就是常见的前馈手段。它能让司机起步更及时，减速更合理，从而提升通过效率，降低燃油消耗。

工程机械追求高效率和低能耗，各种功率流控制技术围绕这两个目标不断迭代发展，包括：负载敏感LS控制、负流量NFC控制、正流量PFC控制、负载独立流量分配LUDV控制、电液流量匹配EFM控制、电液负载敏感eLS等。在这些功率流控制技术中，仅有正流量PFC控制将前馈引入，其它都基于反馈控制，限制了功率响应速度，影响了效率进一步提高。而正流量控制系统，由于没有精准的流量数学模型，因而无法有效建立对应前馈，效率和能耗的优化受到限制。数液流量匹配控制技术是建立在具有精准流量模型的数字液压元件为基础的系统上，利用精准的流量数学模型产生高效精准的前馈控制，突破了现有工程机械功率流控制的缺陷和不足，通过实践应用测试，高效和节能效果突出。

数液流量匹配控制系统
数液流量匹配，DFM是Digitalhydraulic Flow Matching的缩写，它是利用数字液压缸或数字液压马达速度精准受控、构成的系统流量精准已知的独特特性，通过前馈为主、反馈为辅的方式，实时调节泵的流量输出，满足泵输出流量与作动器所需流量间的稳定匹配关系，这样的系统被亿美博称为：数液流量匹配系统。

数液流量匹配系统主要由电控泵、单个或多个数字液压作动器，包括数字液压缸或数字液压马达、速度传感器或压力传感器等组成，与大多数工程机械不同的是，数液流量匹配控制系统中的液压作动器均为数字液压器件，自身具有精准的位置、速度和加速度控制能力，因而无需多路阀。其中电控泵为动力源，与数字液压作动器相连，多个数字液压作动器通过管路相互并联，速度检测传感器用来检测每个连接的数字液压作动器的实际运行速度，压力传感器用来检测每个连接的数字液压作动器负载口的压差。这里数字液压作动器为执行单元，电控泵为被控对象，速度传感器或压力传感器为检测单元，用于信号反馈。

数液流量匹配控制系统的核心部件是数字液压作动器，它是一种外部开环、内置机械闭环的集成式液压执行器件。数字液压作动器的阀口由步进电机驱动打开，高压油通过阀口进入液压作动器，使作动器产生动作，并通过内部机械反馈使其运动特性与电信号具有一一对应关系，即：电信号的频率对应数字液压作动器的运动速度，电信号的数量对应数字液压作动器的位移。这样，数字液压作动器的速度可以像步进电机一样精准受控，再通过速度-流量模型计算所需的理论流量，即前馈流量，就可以提前调节电控泵的流量输出，实现快速流量及功率响应及建立的目的。由于数液流量匹配系统具有精准的前馈控制流量，因而系统响应速度更快，流量匹配更精准，能耗更低。结合速度或压力传感器构成的流量反馈闭环控制，让工程机械功率流控制技术水平大幅提升，明显优于包括：电液流量匹配EFM、电液负载敏感eLS、负载独立流量分配LUDV、正流量PFC和负流量NFC等现有工程机械功率流控制技术，是一种全新的、具有划时代意义的工程机械数字化和智能化高效节能功率流控制技术。

数液流量匹配控制系统在某知名工程机械企业的旋挖钻上装回转控制应用中，与负载独立流量分配LUDV控制系统对比，数液流量匹配系统工作压力降低超过30%，减少了功率损失，降低了系统发热，节能效果非常明显。同时，达到最大稳定运行速度的时间更短，运行更平稳，回转启停压力冲击更小。现有工程机械功率流控制中，造成液压器件和密封等容易损坏的压力振荡现象，在数液流量匹配控制系统中也被有效抑制不再发生，大大增加了液压系统的可靠性和元器件寿命，降低了维修维护工作量及成本。

数液流量匹配控制系统不仅能够高效节能地满足多液压作动器协调匹配，实现复杂系统中各个液压作动器精准的位置、速度和加速度控制，还具有恒功率控制、抗流量饱和控制等功能。

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工程机械的多路阀经过不断改进和迭代，从负流量（NFM）、正流量（PFM）、阀前补偿、抗流量饱和（LUDV）、负载敏感（LS），一直到电液流量匹配（EFM），一代比一代先进，但这些技术全部是西方发明的，牢牢控制了工程机械的话语权，中国工程机械9000亿产值，但没有一个液压系统是中国独创的，很多还在低端内卷，高端产品大量引进，大量利润被外方卷走，中国低端内卷严重，苦不堪言。
数液流量匹配（DFM）出来后将打破这个局面，它不但直接超越了西方最高端的电液流量匹配（EFM），而且直接淘汰了西方独统工程机械上百年的多路阀，而且把中国的工程机械直接推向数字化、智能化、机器人化的新高度，实现了真正的换道超车！