伺服油缸ATOS* 在脈寬調制氣動伺服系統(tǒng)中，脈寬調制伺服閥完成信號的轉換與放大作用，其常見的結構有四通滑閥型和三通球閥型。下圖所示為滑閥式脈寬調制伺服閥的結構原理圖?；y兩端各有一個電磁鐵，脈沖信號電流加在兩個電磁鐵上，控制閥芯按脈沖信號的頻率往復運動。 伺服油缸ATOS*脈寬調制伺服閥的性能主要是動態(tài)響應和對稱性要求。假設加在電磁鐵上的是方波脈沖信號，從電磁鐵接到信號到執(zhí)行元件開始動作這段時間稱信號的延遲時間。延遲時間包括三部分，一是電磁線圈中電流由零逐漸增大到銜鐵開始運動的電流增長時間；二是銜鐵與閥芯一起運動的時間；三是從節(jié)流口打開、執(zhí)行元件工作腔進行放氣到執(zhí)行元件開始動作的固定容器充放時間。前兩部分時間是由脈寬調制伺服閥決定。脈寬調制氣動伺服的工作頻率一般是十幾赫茲到二三十赫茲。為了滿足動態(tài)響應快的特點，要求延遲時間越短越好，一般控制在1~2ms以內(nèi)。
所謂對稱性要求，對四通滑閥，閥芯往復運動的響應要*，即加在兩個電磁鐵上的脈沖信號在傳遞過程中延遲時間應基本相同，兩輸出口的壓力與流量應基本相同；對三通球閥，對應脈沖信號上升沿下降沿的延遲時間應基本相同，球閥的充氣過程和排氣過程應基本相同。由于三通球閥與差動氣缸匹配，其對稱性不如四通滑閥好。
為了提高四通滑閥的快速響應，常采用力反饋來提高閥芯反向運動的速度。圖所采用的是彈簧反饋的形式。當信號反向時，彈簧力幫助閥芯反向運動，當閥芯運動過了中位，彈簧力改變，起阻止閥芯運動的作用，并能減輕閥芯到位的沖擊力，降低噪聲。也有采用氣壓反饋的形式，其作用原理是一樣的。
脈寬調制控制與模擬控制相比有很多優(yōu)點：控制閥在高頻開關狀態(tài)下工作，能消除死區(qū)、干摩擦等非線性因素；控制閥加工精度要求不高，降低了控制系統(tǒng)成本；控制閥節(jié)流口經(jīng)常處于全開狀態(tài)，抗污染能力強，工作可靠。缺點是功率輸出小，機械振動和噪聲較。 電—氣比例伺服系統(tǒng)的應用實例
一、 柔性定位伺服氣缸
圖示為一柔性定位氣缸（又稱位置伺服控制系統(tǒng)）。該系統(tǒng)可以根據(jù)輸給的電信號使氣缸活塞在任意位置定位。 位置伺服控制系統(tǒng)由電—氣方向比例閥由氣缸1、2、位移傳感器3、控制放大器4等組成。該系統(tǒng)的基本原理是通過控制放大器、電—氣比例閥、氣缸的調節(jié)作用，使輸入電壓信號Ue與氣缸位移反饋信號Uf(Uf與氣缸位移之間是線性關系)之差 U減小并趨于零，以實現(xiàn)氣缸位移對輸入信號的跟蹤。 |
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