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2014

机电液控制技术学习报告

授课教师：***

谢雅旭1143021197机制14班

四川大学|制造科学与工程学院

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四川大学制造科学与工程学院谢雅旭学号：1143021197

一、机电液控制技术的发展历史概述

通过阅读教材和在知网上查阅相关的综述文章，我了解到，液压控制与传动

技术的应用有着很长历史，甚至可以追溯到古代埃及时代的水钟，十九世纪初，

随着油作为工作介质和通过电力驱动的控制阀的产生，机电液控制技术取得了重

大的进展。第二次世界大战期间及战后,由于军事需求的刺激，机电液控制技术

的发展加快，出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等液压元件。

随后，电液伺服阀控制技术在航空航天上得到了广泛的应用，例如雷达驱动、导

弹的飞行控制、飞机飞行控制系统稳定性的增强等。

在非军事工业上，机电液控制主要是应用于机床工业，例如仿形机床和早期

数控机床；其次是工程机械，例如自动化采煤中广泛应用的液压支架。在之后的

几十年中,电液控制技术的应用范围又进一步扩展到了工业机器人控制、塑料加

工、地质探测、可移动设备的自动化等领域。60、70年代以来，比例阀以及电液

比例控制技术的发明、基于集成电路的控制器件在电液控制系统中的应用使得机

电液控制技术得到了更大的发展。

二、现代机电液控制系统中的核心技术

机电液控制技术取得的发展，并不只得益于液压元件制造技术的提高，而是

控制理论、微电子技术、计算机技术等多方面技术综合应用于机电液控制的缘故。

谈到控制理论，由于机电液系统的本质是非线性和不确定的，同时市场对机

电液控制系统的性能要求也越来越高，传统的PID控制已不能很好的满足快速性

和稳定性的双重要求。现代控制技术的应用，例如：将执行器件的速度和加速度

进行反馈的状态反馈控制；自动识别时变系统参数并相应地改变控制作用的自适

应控制；能够变更控制器结构的变结构控制；不依赖于建立精确数学模型的模糊

逻辑控制；以及模仿人类感官细胞和神经细胞工作的神经网络控制，在各方面改

善或解决了传统控制理论难以解决的问题。

此外，计算机在液压系统中的应用使得系统的结构变得简单，省去了一些控

制器件；同时也提高了信息处理的灵活性，并使得一些先进的控制理论得以实现，

Friday,May23,2014

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四川大学制造科学与工程学院谢雅旭学号：1143021197

下文谈及的数字液压元件就是计算机技术和微电子技术在电液控制中的结合应

用的产物。计算机技术的在液压系统的实际控制中的应用主要有以下五个方

面:(1)闭合回路(2)环路前处理(3)外围处理(4)自适应控制(5)多余度控制。

当然计算机仿真技术也广泛的应用于机电液控制系统的设计中，在知网上检

索“液压+Simulink或AMESim”，可以找到大量的相关文章，例如：《基于AMESim-

simulink的液压混合动力轿车再生制动系统研究》《基于Matlab/Simulink的钢

坯剪断机液压模拟载荷装置的设计和仿真》《盾构推进液压阀组AMESim仿真》等

数千篇相关文献。大致浏览不难看出，这些文章中谈到的问题，大多都是“1.提

出问题；2.建立数学模型；3.进行仿真分析；4.通过仿真结果对问题提出解决办

法；”的一个流程。当然也有一些文章并没有对问题给出实际的解决方案，只是

进行了建模和根据仿真模型的分析，我认为这离在真实的物理系统中验证分析的

结果和解决实际问题还有很大差距。

而随着微电子技术的发展，通过把电子控制装置与