比例控制器工作原理及应用

比例控制器，仅具有比例控制作用的控制器。其控制规律是在一定界限内控制器作用的变化量与输入偏差成比例，对偏差反应快，但控制结果存在静差(余差)。

工作原理

比例控制放大器和比例电磁铁构成比例控制系统，简称为比例控制器。其性能优劣直接影响比例阀的综合性能。对于单个部件如比例控制放大器和比例电磁铁都能到达设计要求，组成系统后不一定符合系统的要求，其原因是系统中存在各单元之间的参数匹配问题。通过对比例控制系统综合性能的测试，利用系统中各单元的可调部分，调整相应的参数，使系统达到最佳匹配，这是设计本系统的目的。

电液比例阀是一种根据输入的电气信号,连续地、按比例地对油液的压力、流量等参数进行控制的阀类。它不仅能实现复杂的控制功能,而且具有抗污染、低成本、响应快等优点，在液压控制工程中获得越来越广泛地应用。

比例控制放大器是一种用来对比例电磁铁提供特定性能电流，并对电液比例阀或电液比例控制系统进行开环或闭环调节的电子装置。它是电液比例控制元件或系统的重要组成单元。

比例电磁铁作为电液比例控制元件的电-机械转换器件，其功能是将比例控制放大器输给的电流信号转换成为或位移，比例电磁铁推力大,结构简单，对油质要求不高，维护方便，成本低廉，是电液比例控制技术中应用最广泛的电-机械转换器件。比例电磁铁的特性及工作可靠性，对电液比例控制系统和元件具有十分重要的影响，是电液比例控制技术关键部件之一。

应用

比例控制器是电液比例控制系统核心部分，现代电液比例控制器集成了式比例放大器、智能控制器、现场总线接口等数字化功能模块，为了与比例阀集成一体化设计，比例控制器应微型化和有高能效比，国内目前在比例控制器的设计上与国外，还有较大的差距,特别是高能效设计的缺少，国内比例控制器的能耗较高。

智能型比例控制器的特点：

(1)体积小型化、集成化一体化设计由于传感器和电子器件的小型化，出现了传感器、测量放大器、控制放大器和阀复合一体化的元件，世界各大液压公司在其新型开发的比例控制系统中，将电子线路内置封装于阀或泵等中，减少了导线和插装，整体上看简洁，对使用者要求更低，系统可靠性更高。

(2)数字化、智能化采用数字芯片和微处理器，通过软件实现原来由硬件实现的各种控制功能，使用灵活方便且成本低廉。加入通信功能的智能型节点可与其他节点或中心控制器进行实时通信，各节点的液压件能根据自身特殊的要求完成采集、处理、储存某些信号的功能，可由中央控制站完成现场控制对全系统实行监测监控和故障诊断。

(3)多功能化例如一个电液比例阀控制一执行件或泵时，可以同时控制位移、速度、加速度、力或压力，仅取决于系统采用不同的传感器，反馈量和控制算法，或者取决于电子线路的切换。