雷达天线车电液比例泵控系统控制特性分析与仿真研究

　　0 引言

　　现代工业的发展， 对环保节能技术的大量需求已成必然趋势，而液压传动技术是工业自动化、智能化必不可少的重要组成部分， 因而对液压技术提出了更高的要求，除了要解决泄漏及寿命问题外，还必须提高效率，达到节能环保的目的。

　　地面雷达机动性要求越来越高， 使得雷达天线车系统机构动作越来越多且复杂化， 比例泵控技术能够很好的满足雷达天线车液压系统不同压力、 不同流量的多动作需求，压力损失小，效率高，是节能效果非常理想的一种液压驱动方式。

　　目前比例泵控技术在国外已被广泛应用， 而国内多用阀控系统， 为了深入研究该项技术并迅速应用到雷达天线车液压系统中， 同时满足系统多压力多流量的控制特性， 我们设计了一套基于压力流量复合控制的电液比例泵控试验系统， 并采用仿真软件 AMESim对电比例泵控系统的控制性能进行仿真分析， 为泵控系统的实际使用提供理论依据和实践参考。

　　1 电液比例泵控系统工作原理

　　电液比例泵控系统主要由比例变量泵模块、 控制器模块、换向阀模块和雷达天线负载模块组成，其中电液比例变量泵包括变量柱塞泵 1、控制活塞 2、位移传感器 3、比例流量控制阀 4、压差节流孔 5、压力补偿控制阀 6、压力传感器 7、比例溢流阀 8、压力控制器 9、流量控制器 10、电流放大器 11，电液比例泵控系统可进行压力和流量的自动控制， 给比例流量阀和比例溢流阀通入不同的电流时， 分别实现对系统的流量控制和压力控制，其原理如图 1 所示。

　　给比例溢流阀 8 的电磁铁通入电流后， 电磁铁产生电磁力通过弹簧作用于溢流阀 8 的阀芯上。 当泵的输出压力小于电磁铁推力与弹簧力之和时，阀 8 关闭，节孔 5 两端的压差为零，压力补偿阀 6 关闭，两腔内压力与泵体内压力相同， 泵的出口压力与负载压力相等，溢流阀不发生溢流；当泵的输出压力大于电磁铁推力与弹簧力之和时，阀 8 的阀口将打开，节流孔 5 的两端产生压差，该压差推动阀 6 的阀芯向左运动，此时控制阀 6 工作在右位， 使得泵出口流量进入控制柱塞大腔后推动柱塞开始运动，带动斜盘逆时针转动，斜盘倾角减小，泵的输出流量减小，直到卸荷，此时泵的出口压力由比例溢流阀 8 的电流进行控制。

　　2 电液比例泵控系统控制特性分析

　　电液比例泵控系统采用比例流量控制 (Q 控制)和压力控制(P 控制)的复合控制方式，具体的控制方式如下：控制活塞的位移（系统压力）通过传感器检测反馈到控制模块中，与对应流量（压力）的输入信号比较后，将被控制排量（压力）的偏差经控制器转换成比例电磁铁的模拟输入电流，电磁铁推动流量控制阀(比例溢流阀)阀芯运动来控制系统流量（压力），其控制原理框图如图 2、3 所示。