数字液压缸原理20150311

yangshixiang

人老了，30多年前写的文章了，我都有点忘了。好在现在网络发达，还从杂志上收索出来了。30多年，可见这个技术推广多么的难啊，比好多在论坛上的年轻人岁数都大呢。我研究这个技术的时候很多人可能还在幼儿园或者小学生，但是后生可畏啊，他们的水平可远远超过我们了，一出手就是高手呢，尽管他们可能还没有见过什么叫数字液压缸，但他们凭感觉就能下结论，高手啊！真是一代更比一代强呢！中国有这么一批牛人还愁不能超越力士乐、威克斯、高兴啊！等着他们的精彩成果吧！

贝贝

技术的高低与年龄没有严格关系！
牛顿还有犯错的时候呢！

jskrzl

力士乐的历史，人员，技术储备和工程案例不是我们某个人能超越的，也不是某一个技术可以解决。大家需要务实的心态，严谨的精神，持之以恒的态度，大家共同的努力才能够有所进步。几个人单挑几万人，我想起一个古语，蚍蜉撼大树，可笑不自量！如果大家能够发挥各自优势还是会超越的。

Qiu

20150315
说说我们做数字液压缸的背景情况。
十多年前，我们在结构实验中开始使用电动缸，当时采用了国产和利时伺服电机和步进运动控制卡，在查阅资料时看到步进液压缸的一些文献，感觉可以把电动缸的控制系统直接用到步进缸上，这样可以解决电动缸出力小的问题，于是就开始进行这项工作。第一种加工测试的步进缸采用的是螺杆和阀套配合结构形式，螺杆加工还容易些，阀套加工很难，需要在圆周上加工螺旋孔。记得当时采用的是电火花加工，耗时几天！（当时拜访过有关文献的作者—自动化所的专家，以及机床所的专家），加工就是在机床所的密云厂区。第二种尝试就是教科书和液压手册中介绍最多的差动压力形式的步进缸，前后加工了几套，此时遇到的困难是滑阀加工质量不好，漏油严重，同时缸尾的旋转密封也不理想。在调试和使用过程中感觉压力差动效率比较低，因为油缸的前腔（有杆腔）始终接通高压油，前腔的面积如果大于后腔面积的二分之一，则推力太小，反之则拉力太小，所以一般是设计成二分之一，这样最大推力就损失了一半。通常单出杆油缸在满足安全的前提下前腔面积尽可能大些，以便获得更大的拉力，因此我们考虑改进这种步进缸的液压油路，提供推力时前腔与回油连接、拉力时后腔与回油连接，这样就解决了压力差动步进缸的效率问题。不知道这些思路算不算技术秘密，我只是想把情况介绍清楚。根据上述思路我们又设计加工了步进缸，同时请航天18所的专家帮我们设计加工了新的滑阀，至此我们才初步实现了步进缸的功能----位置控制。

仅仅实现位置控制不是我们的目标，我们还要实现步进缸的力控制。因为我80年代开始接触电液伺服系统，当时电液伺服系统的四大知名品牌是美国MTS、德国申克、英国INSTRON和日本的鹭工。1987年我在德国卡尔申克公司专门学习过电液伺服系统，此后的二十多年里一直使用申克和MTS的电液伺服系统进行相关实验，力控制和位移控制两种模式是电液伺服系统的标配！所以从一开始研发步进缸的目标就是匹敌电液伺服缸。在实现步进缸力控制模式的过程中我们发现命令信号采用脉冲控制方式在原理上行不通，原因我在另一个帖子中已经说过。此后我们就不再使用步进控制卡，而且驱动电机一直使用伺服电机而不是步进电机。到目前为止我们仍然对步进缸（可能称为数字液压缸更高技术些）进行不断改进和完善，一项新技术的成熟是需要长期积累的。

要超越要创新首先要清楚目标和对象，创新有两种：一种是研究热点国内外都在研究你率先成功了；第二种是研究的人不多（可能他们认为这方面不太重要、不太急迫或市场小）你研究成功了；我们属于第二种。60年代国外提出步进缸到现在几十年了为什么发展缓慢？不是外国人笨，是他们有电液伺服这个成熟的技术，步进缸并没有特别的优势，再加上这些年电子技术、网络技术发展迅速，电液伺服阀、比例阀已经实现了数字化，对使用环境和条件的要求进一步降低。另外国外的思路还是缸、阀各自独立，这样可能更容易标准化系列化。实际上最近液压缸方面进展最大的是泵控缸（也称为容积控制），国内外已经有了一些定型产品，网络上资料很多，这可能也是市场需求决定的吧；我熟悉的一位伺服阀专家转做负载敏感阀就是因为市场的原因。

感谢液压圈提供了交流和学习的平台，步进液压缸技术是需要一大批人的共同努力才能发展的，众人拾柴火焰高。希望大家以诚相待，实事求是，心平气和，摆事实、讲道理、平等交流。相信步进液压缸技术会发展壮大的，就像国产电液伺服技术那样，从80年代起步，现在国产电液伺服产品不是已经广泛应用了吗！我国的导弹、火箭上所用的电液伺服都是609所、18所这些国产品。 谢谢，请大家批评指正。

（今天是个比较特别的日子，2015年3月15日，所以发帖前我反复检查上述内容，怕内容中有错误被打假，但我还是不能确定是不是被打！）

yangshixiang

向常教授致意，常教授是一个非常让人钦佩的教授，对技术执着、追求真理，有理论、有实际经验。最主要的是还能听取对方正确的申辩，能够自检是否正确，这对我也有帮助，辩论时我也可能情绪激动，说了些过头话，也请原谅。
我们非常欢迎你做深入细致的研究工作，看看我们的路子还有那些不足和缺陷，中国的事需要中国人自己来做，依靠外国是不行的，如果你还需要什么资料，我可以继续发给你。
在中国大力提倡创新的今天，不要对创新过渡苛求，这是营造中国创新环境的需要。中国创新太艰难了，我的一个同班同学，也有很多发明，但就是推不开，他的经验是：在中国专家吃香，专家进化到发明家就不吃香了，因为你挑战了专家，破坏了潜规则（科技攻关分钱）。我的另一个朋友在炼铁领域的发明对国家作出了数万亿的贡献，但他也穷的唱国际歌了。因为在中国，对于发明或创新，在原始阶段单位上几乎全是反对和讽刺挖苦的，在初始阶段几乎全是打压扯台的，在发展阶段几乎全是攻击破坏的，在上升阶段又会碰上大量侵权仿制、偷鸡摸狗的。这是中国的现状。为什么有人譬喻中国人单体都是龙，放到一起就变成了虫，因为喜欢内斗，把精力和目标都变成了内耗。这就是中国文化的薄弱之处。不是哪个人的缺陷，而是文化的缺陷。为什么中国抗战时有那样多的汉奸？为什么时下流行马桶盖帮？这些都是中国文化的缺陷，不能怪哪个人，而这些缺陷已经阻碍了中国的发展和崛起，所以我们每个人应该从自我做起，让中国能够自立于世界民族之列，尤其是人民教师，更应做表率。让我们为中国的崛起共勉。
- 本文出自液压圈，原文地址：https://www.iyeya.cn/thread-24585-1-1.html

Qiu

20150315
不想发生的事情还是发生了，算是不幸被我言中了。
我发过的帖子都是讲技术方面的事情，没有把所有的过程讲出来是因为那个缸试了几次没用起来就放弃了（但是那笔钱让我心痛了很久，至今记忆犹新），帖子中没有说这段是怕伤您老的心，我们不会埋没任何人的功劳，就象写文章时引用别人参考文献那样，这点底线我们还是有的。您老在百忙中还在论坛中为数字缸写很多帖子令人敬佩，我不想过多的解释此事的过程，我能理解您对数字液压缸的感情。但是步进缸原理都在教科书上写着，既不复杂也不神秘，我们按什么思路做的帖子里都写的很清楚，难道全世界那么多伺服阀生产厂都是受了穆格的恩泽？随便说一下中国推广创新成果是企业家应该做的，并不是艰难，要么是成果不够好、要么是方向不太合适。
发布此贴我犹豫再三，在技术的论坛上实在不该出现这类事情，我会继续在这里讨论技术问题，不会再发帖回应此类事情，以免耽误大家的宝贵时间。在这里谨祝福杨先生身体健康、万事如意。谢谢大家的关注！

changtongli

步进电机+液压直线放大器（机液伺服机构）工作原理

https://www.iyeya.cn/home.php?mod ... ickforward=1&id=882

步进电机+液压直线放大器（机液伺服机构）及其技术解析
https://www.iyeya.cn/home.php?mod=space&uid=37995&do=blog&id=881

上面是我个人的努力，大家有看法，给我发邮件也可，tonglichang@126.com

jskrzl

我作为一个外行为什么关注数字液压？因为这里水深，不是技术，脚上有屎。我想知道谁有能力擦干净！

Qiu

20150319
大家好，前面我介绍过数字液压缸的力控制模式和位移控制模式，下面再介绍一下加速度控制模式，介绍之前我想把我们所做的用伺服电机、滑阀、液压缸组合起来的这个装置定名为伺服电机液压缸，简称电机液压缸，这样更直观明了。我们所用伺服电机是从国外订购的；滑阀是航天18所帮助设计加工的；液压缸是拿图纸直接找机械厂加工的；控制软件是我们自己开发的。之前所发表的文章等都是基于上述电机液压缸，从本质上看电机液压缸也是一种电液伺服缸。
电液伺服缸的标配控制模式是力控制和位移控制，但是在一些特殊应用场合需要加速度控制模式，比如地震模拟振动台，道路模拟系统等，这些系统都是要求再现加速度波形。加速度控制比位移和力控制模式更为复杂，关键是纯加速度闭环控制是不能使用的，因为它无法让电机液压缸定位，液压缸在振动过程中位移是不断漂移的。所以MTS公司在电液伺服缸上为了再现加速度波采用的是三参量反馈控制技术，具体做法是在反馈控制中不仅有加速度闭环，同时还有位移闭环和速度闭环，甚至还计入加加速度信号。这样就可以保证液压缸不产生位置漂移并且稳定工作。我们也是采用这样的思路在电机液压缸上实现的加速度控制，控制的效果请见“地震模拟振动台控制技术及软件研究”液压与气动2011年6期，实际的测试结果都在文章中。顺便说一下我所涉及的领域都不直接使用速度控制，如果要用速度控制模式的话也没有问题，因为位移控制和加速度控制之间就是速度控制环。
加速度控制模式的三参量反馈控制原理很清楚，流程图也不复杂，国内有些电液伺服缸生产厂家也都在自己的控制系统上开发过，但是加速度波形再现的效果不理想，即使通过迭代修正也还是达不到MTS这类公司的水平。我个人与MTS中国公司在控制软件方面曾经合作过数年，了解他们的产品质量非常高、种类很齐全，尤其是工作精神和研发态度。只有深入了解了对方才知道差距，才能知道追赶的目标，追赶的路还很长，现在谈超越还有点早。以上谨为个人观点，谢谢大家的关注。

贝贝

我们所用伺服电机是从国外订购的；滑阀是航天18所帮助设计加工的；液压缸是拿图纸直接找机械厂加工的；控制软件是我们自己开发的。之前所发表的文章等都是基于上述电机液压缸，从本质上看电机液压缸也是一种电液伺服缸
- 本文出自液压圈，原文地址：https://www.iyeya.cn/thread-24540-1-1.html
邱教授的做法、分析客观，说明了真正的问题所在！
本质上看电机液压缸也是一种电液伺服缸！一语中的！