工程機械電液控制技術發展分析

機電一體化是國際公認的制造業發展方向，液壓系統中電液控制技術正是弱電控制和機械強大功率輸出之間的理想放大環節。隨著微電子技術、計算機技術、傳感器技術等高新技術的快速發展，作為一種重要的接口器件，如電磁換向閥、伺服閥、比例閥、數字閥等，不斷地使液壓系統得到完善、充實和更新。而作為最簡單可靠的機電接口的電液控制技術也得到了迅速的發展。

工程需要是現代電液控制技術發展的推動力。1940年底在飛機上首先出現了電液伺服液壓系統，其滑閥由伺服電動機拖動，但伺服電動機慣量很大，限制了系統動態特性的提高。直到20世紀50年代初才出現了高速響應的永磁式力矩馬達，50年代后期又出現了以噴嘴擋板閥為先導級的電液伺服閥，使電液伺服系統成為當時響應最快、控制精度最高的伺服系統。1958年美國伯萊克恩等公布了他們在麻省理工學院的研究成果，并出版了著名的《液壓氣動控制》一書，為現代電液伺服系統的理論和實踐奠定了基礎。20世紀60年代各種結構的電液伺服閥相繼問世，特別是以MOOG公司為代表的采用干式力矩馬達和級間力反饋的電液伺服閥的出現和各類電反饋技術的應用，進一步提高了電液伺服閥的性能，電液伺服技術已日益成熟。電液伺服系統已逐步成為武器、航空、航天以及一部分民用工業設備自動控制的重要組成部分。

20世紀60年代初，由于人們對各類工藝過程進行了深入研究，對其精確數字模型有了比較深入的了解，因而對工藝過程控制提出了更高的要求。現代微電子集成技術的發展為工程控制系統提高了充分而且廉價的現代化電子裝備。于是，各類民用工程對電液控制技術的需求就顯得更加迫切和廣泛。但是，傳統的電液伺服閥由于對流體介質的清潔度要求十分苛刻，制造成本和維修費用比較高，系統耗能也比較大，難以為各類工業用戶所接受，限制了其應用領域的擴大，而傳統的電液開關控制又不能滿足高質量控制系統的要求，因此人們渴望開發一種可靠、廉價、控制精度和響應特性均能滿足工業控制系統實際需要的電液控制技術。這便是20世紀60年代以來工業伺服技術和電液比例技術得以迅速發展的背景。

進入21世紀，電液控制工程隨著科技迅猛發展，通過不斷地滿足各種液壓系統的新需要，使自身得到發展，總的方向是緊密與高新技術結合，特別是微電子技術、計算機技術、傳感器技術等，使自身發展成為內涵更豐富的完整的綜合自動化技術。