淺談數字技術在液壓系統中的應用

范豐

[摘 要] 數字化技術的大力發展推動了人類科技的快速發展，尤其是在運用到液壓系統中，給這個領域帶來了新的活力和生機，從數字技術的數字控制（DDC）、計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助測試（CAT）這三個方面來闡述數字化技術在如今科學技術領域的應用，介紹液壓系統的數字控制原理、性能、特點和方式。

[關 鍵 詞] 數字技術；液壓系統；應用

[中圖分類號] TH137 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）32-0174-01

數字化技術的數學基礎是邏輯數學和離散數學等，如今隨著數字化技術的成熟，已經被應用到各個領域當中。科學技術不斷地發展，半導體器件以及集成器件和超大規模集成器件不斷被發明出來，數字技術被迅速地應用到液壓系統中，而且近年來，微型計算機技術的日益發展和提高，為數字化技術在液壓系統中的應用提供了必備的條件。如今數字化技術應用到液壓系統的各方各面，而且還在不斷地創新和開拓新的應用區域。

一、數字液壓元件的簡要介紹

為了提高液壓系統的高速性、高效性和可靠性，要把電信號轉換成液壓輸出性能好的數字元件，數字液壓元件會通過電子控制裝置安裝在傳統閥、傳統缸或者傳統泵里面，并且進行集成化處理，這樣就形成了種類繁多的數字元件。然后讓轉換元件和計算機直接數據相連，計算機會通過脈沖數和頻率的輸出達到控制液壓系統的壓力和流量的目的。數字控制的元件種類有很多種，如數字控制閥。其中應用在液壓系統中的有組合式數字閥、步進式數字閥、模擬式閥以及高速開關閥等類型。

二、液壓系統中的計算機輔助技術的應用

計算機輔助技術是隨著計算機的快速發展而興起的一種新興技術，它的英文簡稱是CAD。它的技術的主要內容是建模、優化、設計、繪圖和仿真等。通過計算機來幫助技術人員設計相對比較復雜的控制系統，不僅縮短設計的周期，還能更加方便地分析比較各種設計方案，以此獲得最優秀的設計方案，提高設計質量和效率。

首先，該技術是以數學模型為起點，對原先的液壓系統進行模型仿真的研究，在探索的過程中不斷完善數學模型和改進仿真參數，讓仿真模型更加接近實物的實驗參數。通過比較仿真模型和實驗結果模型的數據，來確定理論的準確度，并以此作為數據模型的系統研究的理論依據，對進一步的探索研究和開發實驗模型有著巨大的幫助。

其次，在實際的系統應用調試時，仿真實驗可以確定所要調整的參數，提供理論數據，根據仿真模型提供的數據可以大大縮短系統調試的時間，減少機器設備的損耗。

最后，計算機輔助設計還可以用來驗證新設計的系統，設計出來的控制方案是否可行，借此方法獲得最優的控制方案和最新、最合理的系統結構數據，可以縮短設計時間，設計出可靠性高的方案，還可以讓客戶直觀體驗樣機系統的運行情況。數字化技術在產品成型之前都被稱為數字化模型，在產品開發和設計以及管理的過程中都運用到了數字化技術。由此可見，數字化技術在液壓系統中占據著非常重要的地位。

三、液壓系統中計算機輔助測試的應用

如今由于液壓系統對液壓元件在技術特性以及技術參數等方面的要求越來越高，為了提高測試數據的精密度以及測試速度，提供更加安全可靠的理論依據，就需要運用到計算機輔助設計技術。計算機輔助測試技術分為三類：靜態特性測試技術、動態特性測試技術以及綜合性能測試技術。這三類測試技術涵蓋整個液壓系統要測試的模型類型，從根本上解決了測試數據不準確性、不可靠性和不穩定性。

首先，靜態特性測試技術。該技術的測試系統更加操作方便，而且能在測試液壓元件的額定流量和泄漏流量時，把測周法和測頻法有效結合起來，能進行更大范圍的測試，以此獲取更多有效的測試數據。而且該測試技術的分辨率高、抗干擾技能強，能大大地提高測試的精度和準確度。

其次，動態特性的測試技術。該測試技術對系統硬件的要求較高，同時操作難度相對較大，測試過程中采用的方法都要經過去噪處理，這樣才能確保測試系統的數據準確性。

最后，綜合性能測試技術。顧名思義，就是通過利用計算機和對應軟件建立起測試液壓元件的測試過程，同時實現液壓元件靜態和動態特性的自動測試，不僅能提高測試精度還能減輕技術人員的負擔。

四、結語

數字化技術的發展促進了人類科技的進步，也帶動了液壓行業的進步，通過不斷創新完善數字化技術完美實現液壓系統中的模型建設，減少液壓元件參數的誤差和周期，大大減少人力和資金的投入，有助于更多的液壓產品的開發和維護。

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