高速换向阀控制数字液压缸模型构建与试验

来源：农业机械学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：李跃松，孟隆，史孬

单位：河南科技大学,河南科技大学,河南科技大学,

摘要：数字液压缸具有结构简单、稳定性好、线性度高和定位精度高等优势，在工农业领域具有很大的应用前景。但目前传统数字液压缸依赖机械反馈方式进行位置定位，本研究提出一种高速换向阀控制数字液压缸，摆脱机械反馈。首先介绍了系统组成部分和工作原理，分析了输入脉冲信号与系统流量的关系。其次进行了仿真建模，在仿真上利用脉冲生成策略对换向阀进行控制，获得不同占空比脉冲控制下的脉冲位移当量，然后将不同的脉冲位移当量进行线性组合，仿真跟踪了正弦信号和方波信号。最后根据系统原理搭建试验系统，可得系统跟踪正弦曲线平均误差为0.99mm；系统在跟踪方波曲线时，方波上升平稳阶段误差为-0.07mm，方波下降平稳阶段误差为-0.2mm，试验与仿真结果验证了高速换向阀控制数字液压缸具有可行性。研究结果为阀控液压缸提高位置精度提供了一种新的探索思路。

关键词：高速换向阀;脉冲控制;数字液压缸;脉冲位移当量

基金资助：国家自然科学基金项目（51605145）和河南省自然科学基金项目(232300420085)