液压控制系统发展历史

1液压控制发展历程及趋势液压控制技术是一门新兴的科学技术，它是液压技术的一个重要分支，也是自动控制技术的一个重要分支。目前，液压控制技术已成为一项重要的机电液一体化技术，它融合了控制理论、液压技术、电子技术、计算机技术、仿真技术、机械技术等等，不同领域的设计理论与技术在液压控制技术中汇集、衔接、交融、综合成一项技术。1.4.1发展历程液压控制技术的发展历程中可以看到液压技术的发展影像，也可看到控制技术等的发展痕迹，更重要的是液压控制技术发展过程自然地体现了多学科多领域技术融合的过程。下面列举液压控制技术发展过程中的一些重要历史事件，它们可以描绘出液压控制技术的发展历程。公元前240年，在古埃及出现了人类历史上第一个液压反馈系统——水钟。换个角度看，公元前200多年阿基米德（Archimedes）关于浮力的论述实际上是液体压强（压力）的理论研究成果。1650年，帕斯卡提出了帕斯卡原理。它描绘了静态液体中的压力传播规律。1686年，牛顿揭示了粘性液体的内摩擦定律。18世纪，流体力学的连续性方程被建立起来。1795年，英国出现了世界上第一台水压机，液压传动开始进入工程领域。1873年，伺服马达（servomotor）一词出现，它指用曲柄连杆反馈轮船舵机运动自动关闭舵机操纵助力蒸汽装置的反馈控制机构。1877年，EdwardJohnRouth提出了线性定常系统稳定性判据。1895年，AdolfHurwitz发表了线性定常系统稳定性判据。1906年前，液压传动与控制技术应用于海军战舰炮塔的俯仰控制。1914年前，液压伺服控制技术出现在海军舰艇舵机的操控装置上。1932年，HarryNyquist发表了关于奈奎斯特判据的论文。1934年，伺服机构（servomechanism）一词出现，HaroldLockeHanzen给出了定义：“一个功率放大装置，其放大部件是根据系统输入与输出的差来驱动输出的。”1939年前，液压控制技术得到高速发展，射流管阀、喷嘴挡板阀等许多控制阀原理出现。出现一种具有永磁马达及接收机械及电信号两种输入的双输入阀，并在航空领域应用。1940年，滑阀特性和液压伺服控制理论研究出现。HendrikBode发表了关于最小相位系统幅频特性和相频特性关系的Bode定理。1945年前，用螺线管驱动的单级开环控制阀建立的液压伺服系统出现。1946年，伺服阀的关键组件及技术相继出现，例如力矩马达、两级阀、带反馈的两级阀。飞机采用21MPa液压控制系统。21948年，N.Wiener出版《Cybernetics（控制论）》。1950年，单喷嘴两级伺服阀出现。1953年至1955年间，机械反馈式两级伺服阀、双喷嘴两级伺服阀、干式力矩马达相继出现。1957年，两级射流管伺服阀和三级电反馈伺服阀出现。1960年前后，伺服阀技术空前发展，大量伺服阀技术专利等文献出现，出现大量伺服阀生产厂家。当时的伺服阀已具有许多现代伺服阀的特征。1960年，Blackburn,J.F.等.出版了《Fluidpowercontrol（流体动力控制）》图书。1962年，ErnestE.Lewis,HansjioergStern.出版《Designofhydrauliccontrolsystems（液压控制系统设计）》图书。1963年，面向工业应用的系列伺服阀产品出现。1967年，HerbertE.Merritt出版《Hydrauliccontrolsystems》图书。1973年，工业标准接口伺服阀出现。射流管先导级及电反馈的平板型伺服阀研制成功。1974年，低成本、大流量的三级电反馈伺服阀出现。不带闭环的比例阀出现。1976年，HerbertE.Merritt的《液压控制系统（Hydrauliccontrolsystems）》中文译本出版。1980年前后，几部液压控制系统的中文教材和专著出版。1980年后，开始直驱阀（directdrivevalve,DDV）研制。1990年后，直驱阀获得了重大进展。1997年，无阀直驱液压伺服技术出现。美国将DDV阀用于航空静液压驱动系统。飞机上出现35MPa液压控制系统。1998年，四级电液伺服阀出现。2000年，直驱容积控制（directdrivevolumecontrol，DDVC）获得实际应用。2006年，应用直驱容积控制技术的产品出现。例如采用DDVC技术的注射机、压力机和冶金设备等。摘自《液压控制系统》常同立清华大学出版社2014.11