淺談數(shù)字技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

范豐

[摘 要] 數(shù)字化技術(shù)的大力發(fā)展推動了人類科技的快速發(fā)展，尤其是在運用到液壓系統(tǒng)中，給這個領(lǐng)域帶來了新的活力和生機，從數(shù)字技術(shù)的數(shù)字控制（DDC）、計算機輔助設(shè)計（CAD）和計算機輔助測試（CAT）這三個方面來闡述數(shù)字化技術(shù)在如今科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，介紹液壓系統(tǒng)的數(shù)字控制原理、性能、特點和方式。

[關(guān) 鍵 詞] 數(shù)字技術(shù)；液壓系統(tǒng)；應(yīng)用

[中圖分類號] TH137 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）32-0174-01

數(shù)字化技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是邏輯數(shù)學(xué)和離散數(shù)學(xué)等，如今隨著數(shù)字化技術(shù)的成熟，已經(jīng)被應(yīng)用到各個領(lǐng)域當中?？茖W(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展，半導(dǎo)體器件以及集成器件和超大規(guī)模集成器件不斷被發(fā)明出來，數(shù)字技術(shù)被迅速地應(yīng)用到液壓系統(tǒng)中，而且近年來，微型計算機技術(shù)的日益發(fā)展和提高，為數(shù)字化技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了必備的條件。如今數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到液壓系統(tǒng)的各方各面，而且還在不斷地創(chuàng)新和開拓新的應(yīng)用區(qū)域。

一、數(shù)字液壓元件的簡要介紹

為了提高液壓系統(tǒng)的高速性、高效性和可靠性，要把電信號轉(zhuǎn)換成液壓輸出性能好的數(shù)字元件，數(shù)字液壓元件會通過電子控制裝置安裝在傳統(tǒng)閥、傳統(tǒng)缸或者傳統(tǒng)泵里面，并且進行集成化處理，這樣就形成了種類繁多的數(shù)字元件。然后讓轉(zhuǎn)換元件和計算機直接數(shù)據(jù)相連，計算機會通過脈沖數(shù)和頻率的輸出達到控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量的目的。數(shù)字控制的元件種類有很多種，如數(shù)字控制閥。其中應(yīng)用在液壓系統(tǒng)中的有組合式數(shù)字閥、步進式數(shù)字閥、模擬式閥以及高速開關(guān)閥等類型。

二、液壓系統(tǒng)中的計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用

計算機輔助技術(shù)是隨著計算機的快速發(fā)展而興起的一種新興技術(shù)，它的英文簡稱是CAD。它的技術(shù)的主要內(nèi)容是建模、優(yōu)化、設(shè)計、繪圖和仿真等。通過計算機來幫助技術(shù)人員設(shè)計相對比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，不僅縮短設(shè)計的周期，還能更加方便地分析比較各種設(shè)計方案，以此獲得最優(yōu)秀的設(shè)計方案，提高設(shè)計質(zhì)量和效率。

首先，該技術(shù)是以數(shù)學(xué)模型為起點，對原先的液壓系統(tǒng)進行模型仿真的研究，在探索的過程中不斷完善數(shù)學(xué)模型和改進仿真參數(shù)，讓仿真模型更加接近實物的實驗參數(shù)。通過比較仿真模型和實驗結(jié)果模型的數(shù)據(jù)，來確定理論的準確度，并以此作為數(shù)據(jù)模型的系統(tǒng)研究的理論依據(jù)，對進一步的探索研究和開發(fā)實驗?zāi)Ｐ陀兄薮蟮膸椭?/p>

其次，在實際的系統(tǒng)應(yīng)用調(diào)試時，仿真實驗可以確定所要調(diào)整的參數(shù)，提供理論數(shù)據(jù)，根據(jù)仿真模型提供的數(shù)據(jù)可以大大縮短系統(tǒng)調(diào)試的時間，減少機器設(shè)備的損耗。

最后，計算機輔助設(shè)計還可以用來驗證新設(shè)計的系統(tǒng)，設(shè)計出來的控制方案是否可行，借此方法獲得最優(yōu)的控制方案和最新、最合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，可以縮短設(shè)計時間，設(shè)計出可靠性高的方案，還可以讓客戶直觀體驗樣機系統(tǒng)的運行情況。數(shù)字化技術(shù)在產(chǎn)品成型之前都被稱為數(shù)字化模型，在產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計以及管理的過程中都運用到了數(shù)字化技術(shù)。由此可見，數(shù)字化技術(shù)在液壓系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的地位。

三、液壓系統(tǒng)中計算機輔助測試的應(yīng)用

如今由于液壓系統(tǒng)對液壓元件在技術(shù)特性以及技術(shù)參數(shù)等方面的要求越來越高，為了提高測試數(shù)據(jù)的精密度以及測試速度，提供更加安全可靠的理論依據(jù)，就需要運用到計算機輔助設(shè)計技術(shù)。計算機輔助測試技術(shù)分為三類：靜態(tài)特性測試技術(shù)、動態(tài)特性測試技術(shù)以及綜合性能測試技術(shù)。這三類測試技術(shù)涵蓋整個液壓系統(tǒng)要測試的模型類型，從根本上解決了測試數(shù)據(jù)不準確性、不可靠性和不穩(wěn)定性。

首先，靜態(tài)特性測試技術(shù)。該技術(shù)的測試系統(tǒng)更加操作方便，而且能在測試液壓元件的額定流量和泄漏流量時，把測周法和測頻法有效結(jié)合起來，能進行更大范圍的測試，以此獲取更多有效的測試數(shù)據(jù)。而且該測試技術(shù)的分辨率高、抗干擾技能強，能大大地提高測試的精度和準確度。

其次，動態(tài)特性的測試技術(shù)。該測試技術(shù)對系統(tǒng)硬件的要求較高，同時操作難度相對較大，測試過程中采用的方法都要經(jīng)過去噪處理，這樣才能確保測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準確性。

最后，綜合性能測試技術(shù)。顧名思義，就是通過利用計算機和對應(yīng)軟件建立起測試液壓元件的測試過程，同時實現(xiàn)液壓元件靜態(tài)和動態(tài)特性的自動測試，不僅能提高測試精度還能減輕技術(shù)人員的負擔。

四、結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展促進了人類科技的進步，也帶動了液壓行業(yè)的進步，通過不斷創(chuàng)新完善數(shù)字化技術(shù)完美實現(xiàn)液壓系統(tǒng)中的模型建設(shè)，減少液壓元件參數(shù)的誤差和周期，大大減少人力和資金的投入，有助于更多的液壓產(chǎn)品的開發(fā)和維護。

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