比例阀通过电信号实现对压力、流量的连续控制,电闭环控制的引入,提高了比例阀控制精度。采用比例阀作为先导级的Valvistor阀,具有结构简单、成本低、通流能力大等优点,其主阀流量输出是先导阀流量的线性放大,在工业领域中应用非常广泛。在实际应用中,比例阀由于比例电磁铁电磁力输出线性度差、位移反馈检测精度不高、阀口台肩加工不对称、比例阀死区较大、负载压差变化等问题,存在较大的非线性,严重的影响比例阀性能。围绕这些非线性问题,从控制电路、信号处理及控制策略等方面进行多层次的非线性校正研究,为提高比例流量阀控制精度提供先进的理论和方法,对推动我国电液比例的技术进步,提升产品的市场竞争力,具有实际的理论意义和经济价值。电液比例控制阀是一个复杂的机电液元件,其驱动控制和调整易受外界干扰和内部特性的耦合影响,尤其是结合了新型数字控制技术的电液比例系统具有了更大的柔性,也增加了系统开发的复杂度。因此本文从传感器反馈检测电路、功率驱动电路、数字式非线性校正、信号处理、压差补偿这几个方面对提高比例流量阀的控制精度开展研究。数字比例控制器的性能直接影响比例阀的输出特性,目前电感位移传感器检测电路检测精度和灵敏度不够高,柔性小,通用性差。本文采用改进型调制解调测量放大电路,搭建测量电路试验台,采用三坐标测量仪进行微小位移检测,试验比对相敏检波电路和改进型调制解调测放电路的静、动态特性,结果表明,改进电路具有灵敏度高、迟滞小、线性度好、动态响应速度快等优点,而且可以同时用于两线圈和三线圈的三线制差动电感传感器检测。为了消除或减小由于线圈放电不完全造成的磁滞,采用改进型h桥反接卸荷功率放大电路来实现线圈电流的快速衰减,并且在电路中设置超快恢复二极管rc缓冲电路来提高电路的稳定性,利用multisim进行功放电路的仿真分析,所设计的功率放大级电路电流纹波小、响应速度快,反接卸荷式极大提高了电流衰减速度。针对比例阀存在的冲击过度、小干扰扰动、零位死区、摩擦滞环以及比例电磁铁存在的非恒力输出、磁滞等问题,采用数字校正方法进行非线性校正,在数字控制器中设置各种软件信号处理模块来解决以上问题,主要包括:斜坡发生器、门槛电压、零位补偿、颤振信号、增益调节、线性度调节等。搭建比例阀数字非线性校正试验台,采用econavant数字采集与信号分析仪进行阀芯位移检测,通过上位机进行参数设置,检测不同参数设置下,阀芯的位移输出特性。试验结果表明,数字控制非线性校正可以改变阀芯的输出特性,从而在实际应用中可以根据负载工况进行参数调整,以达到非线性校正的目的。采用数字式非线性校正提高控制精度,降低了制造成本,且调试方便,通用性强。工业应用中控制精度和抗干扰能力一直制约valvistor插装比例流量阀发展,为了提高其控制精度,实现柔性控制,提出基于偏差判别的控制算法,系统在大偏差、大扰动时,采用模糊pid控制算法提高控制精度和稳定性,开口较小时,采用不完全微分pid控制,避免系统振荡。建立16通径valvistor插装式比例流量阀的稳态、动态数学和仿真模型,对电闭环PID控制下的比例阀进行了稳态、动态及负载特性仿真分析,得到控制参数调整经验值,分析主阀位移和流量输出与先导阀之间的关系。利用Simulink建立先导阀传递函数仿真模型,比较PID控制与偏差判别控制的动态响应特性,检测先导阀的频率响应特性,仿真结果表明偏差判别控制精度更高,稳定性更好,且具有良好的频率响应特性。为了提高插装比例调速阀流量输出的抗负载干扰能力,采用基于先导压差-位移的流量补偿校正,进行理论公式推导,得出压差变化与输入控制电压信号的关系式,建立SimulationX先导阀压差-位移补偿型Valvistor插装比例调速阀的仿真模型,搭建结合dSPACE的半实物仿真试验平台,利用试验台对Valvistor插装流量阀进行静态和动态性能研究,验证模型的正确性,仿真和试验验结果表明通过先导压差-电-位移补偿可以实现对调速阀输出流量的非线性校正,提高流量控制精度,且可以有效的抑制负载阶跃变化时的超调量。