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17世紀帕斯卡定律出現之後,液壓傳動獲得了快速發展。總體而言,其發展經曆了開關控製、伺服控製、比例控製、數字控製四個階段。
在普通液壓傳動係統應用中,控製方式無論是采取手動、電磁、電液等形式,還是采用計算機或可編程控製器控製,都屬於開關式點位控製方式,隻能實現手動調速、加載和順序控製等功能,難以實現任意規律、連續的速度調節,控製精度和調節性能不高。
而在液壓控製係統中,可利用各種物理量的傳感器對被控製量進行檢測和反饋,從而實現位置、速度、加速度、力和壓力等各種物理量的自動控製。係統按偏差調節原理工作,並按偏差信號的方向和大小進行自動調整,即不管係統的擾動量和主路元件的參數如何變化,隻要被控製量的實際值偏離希望值,係統便按偏差信號的方向和大小進行自動調整。控製係統有反饋,具有抗幹擾能力,因而控製精度高;但也存在矯枉過正帶來的穩定性問題,所以要求較高的設計和調整技術。
液壓控製係統的組成框圖如圖所示。
圖中各基本元件的組成和作用如下:
(1)指令元件:按要求給出控製信號的元件,如計算機、可編程控製器、指令電位器、單片機、嵌入式係統或其他電器等;
(2)反饋檢測元件:檢測被控製量,給出係統的反饋信號,如各種類型的傳感器;
(3)比較元件:把具有相同形式和量綱的輸人控製信號與反饋信號加以比較,給出偏差信號。比較元件有時不一定單獨存在,而是與指令元件反饋檢測元件及放大器組合在一起,由一個結構元件完成;
(4)放大、轉換和控製元件:將偏差信號放大,並作為能量形式轉換(電一液;機一液等),變成液壓信號,去控製執行元件(液壓缸、液壓馬達等)運動。一般是放大器、伺服閥、電液伺服閥、比例閥等;
(5)執行元件:直接對被控對象起作用的元件,如液壓缸、液壓馬達等;
(6)被控對象:液壓係統的控製對象,一般是各類負載裝置。
此外,還有能源裝置、輔助裝置等其他組成部分。