良好的控制性能需要的不僅僅是良好的運動控制器，甚至 的控制器也無法彌補拙劣的系統原理設計和元件選型。伺服閥、比例閥的特性對于閉環運動控制系統有著巨大的影響。諸如平衡閥之類的元件也會影響伺服閥、比例閥的運行。有時候由于項目緊張的周期導致了整個系統原理設計的缺陷以及不正確的選型，結果 是往往會花大量的精力和時間去處理這樣的系統，奢想達到期望的性能。更好的理解一些通用閥的應用問題可以縮短系統的設置時間，實現更精密的運動控制。(轉載液壓傳動與控制）

油缸飄移和閥的零位問題

在液壓控制系統中，飄移是一個微妙或者復雜的問題。我們從兩方面來討論，一個是相對比較直接易理解的執行器飄移問題，另外一個是更難琢磨不定的閥的零飄。執行器飄移發生在閥不在零位之處，當沒有控制信號時（比如閥供電被切斷），導致執行器活塞緩慢移動或者飄移。在某些情況，飄移是我們期望的——比如當不調整時，此時活塞桿縮回至安全位，彌補控制信號的丟失。

當飄移的速率太高或者飄移方向錯誤的時候，問題 來了。比如，如果飄移量高達閥控制信號10%的時候， 需要對閥進行補償了。如果10%的控制輸出信號只是用于保持位置，只剩下90%被用于驅動執行器運動，與飄移方向相反。結果 是，執行器也許只能得到該方向全速的90%。因此，對于有快速需求的場合，具有較大零飄的閥無法確保執行器達到期望的 速度。

零偏的調整很容易，伺服閥通過調整閥體上面的螺釘，或者比例閥通過調整放大器來實現。當輸入至閥的控制信號設定為零時，調整螺釘或放大器，直至執行器停止飄移。另外一種情況，對于軸控位置閉環系統，你可以通過調整零位螺釘或者放大器，直至輸入至閥的控制信號為零電壓。零偏的補償也可以在運動控制器實現，通過調整零偏或者零位參數。

如果在其閉環控制算法里，運動控制器有積分環節，當其工作在閉環控制模式時，積分環節將自動補償零偏。然而，錯誤的使用積分作為零位補償會導致一些不期望的行為。比如，因為積分不適用于開環模式，在點動或者部分循環周期的時候其工作于開環模式，零偏 有可能不會被校正。因此， 是在閥體或者運動控制器的零偏參數上面調節零偏，而不是依賴于PID算法的閉環補償。

關注零飄

不斷變化的零位條件，稱之為零飄，是一個更為嚴重的問題。這可能是因為背壓，液動力，或者莫名其妙的原因或錯誤的閥芯控制所致。零飄需要控制器持續穩定地改變信號輸出，確保閥能夠鎖定位置護著保持穩壓。

這可能會損害位置或者壓力控制的性能以及重復性，雖然高性能的運動控制器在偏差不太大的時候可以補償該變化。

為了 小化零飄的影響，閥芯顯得尤為重要。一個良好設計的伺服比例閥控制器具有內部控制環，其使得閥芯位置比例于控制信號，見圖1。理想的情況是，當控制器發送至閥50%的控制信號時，閥芯位置將停留在50%的流量控制位置。

現在假設控制器輸出0%的控制信號，驅動閥芯移至零位，或者0%的位置。當閥芯越來越接近0%零位的時候，誤差將變小，因此校正誤差的力也變小。該力也許不足以克服真實的摩擦力或者液動力，因此，一個很小的零位偏差依然存在。

只有比例控制的閥將無法達到期望的位置，因為來自閥芯控制器的力不足以大，從而把偏差減小至零。PI（比例積分）控制器因為有積分環節， 終可以減小閥芯期望位置和實際位置的偏差至零，并且減小零飄影響。

對死區的處理

似乎，通過使用閥芯中位封閉的閥來消除零偏和零飄顯得非常有趣。這些閥的閥芯被加工成在零位具有死區，即沒有油液流動，如圖2所示。一些閥的死區達到20%，這意味著控制器輸出控制信號達到20%的時候，油液才會開始流動。這些閥如果應用在閥芯必須在零位來回運動從而確保位置或壓力的工況，將會有問題。

許多運動控制器具有死區參數調節，可以部分補償死區影響。在如上所示例子，可以在閥芯移動方向上給一個20%的初始設定值。不幸的是，在許多應用中，這并不有效，因為閥芯移動還是需要消耗時間的。

通常，控制器必須與閥快速響應，使得執行器活塞兩側的油液快速進出，從而確保位置或者活塞兩側的差動力。這意味著閥芯必須快速移動，行程可能達到閥芯行程的40%——只是為了保持位置！

當閥芯在死區位置時，沒有油液流動。因此，在閥芯移動離開死區的期間（可能幾毫秒或更多），由位置或者壓力傳感器測出的結果 是零。

液壓閥制造商通過他們的閥芯能夠移動有多快來評定他們的閥，但是在許多應用中，他們是如何很好的控制零位流量則顯得更為重要。零位的特性，如圖2（a）所示，顯然不是控制算法想要的線性響應。由于在響應方面的負作用，以及零位的極端非線性特征，具有死區的閥應該避免應用在伺服控制系統中——而應采用具有零遮蓋的閥，

具有死區的閥 能夠被可靠應用在精密控制的場合 是該閥閥芯將移動至某一側，并只在該區域工作。速度控制 是其應用的一種案例——液壓執行器的運行速度被控制，其通過閥芯移至一側能夠有多快速度來實現。

平衡閥和鎖止閥

平衡閥可被認為是安全閥的一種類型，當液壓壓力失效的時候，用以保持負載而不下落。然而，在伺服系統中，對這些閥的使用會帶來很大的問題。總的原則是，在伺服系統中控制流量時，只能有一個起作用的閥。任何不是伺服閥的閥如果具有改變流量的特性，將會干涉系統的控制。

上海騰液液壓機電設備技術工程有限公司(http://www.jsonline.net.cn)是以高校科研成果產業化為背景，由教授、高級工程技術人員、高級管理人員為主體組成的，集研發、生產、咨詢、銷售于一體的企業。主要從事液壓元件及其傳動系統、機電液一體化集成控制系統的研究、開發、生產制造和相關技術咨詢服務，具有豐富的液壓測試非標設備開發經驗，設計開發的液壓測控系列裝置、電氣控制系統在礦山機械、鐵路交通、特種用途液壓系統、汽車等領域廣泛應用。

專業提供液壓試驗臺，液壓油缸試驗臺，液壓閥試驗臺，多路閥試驗臺，齒輪泵試驗臺 ， 葉片泵試驗臺，液壓泵馬達試驗臺，液壓軟管試驗臺，液壓測試臺，電磁閥測試臺等

關健字： 液壓試驗臺 液壓測試臺 葉片泵試驗臺 液壓泵馬達試驗臺 齒輪泵試驗臺 液壓軟管試驗臺 多路閥試驗臺 電磁閥測試臺 液壓閥試驗臺 液壓油缸試驗臺