比例-压力流量复合阀（P-Q阀）

1P-Q阀的稳态控制特性

电液比例一压力流量复合阀(简称P-Q阀)是一种新型的节能型复合阀，它能够对执行元件(液压缸或液压马达)的不同工作状态进行速度和输出力或力矩进行比例控制，既能实现具有确定增益系统的开环控制，又能实现自调整的闭环控制，因此能够满足特殊工艺的应用要求。

P-Q阀是多参数控制阀，由先导式比例溢流阀与比例流量阀组成，用两路电信号分别控制液压系统的压力和流量．由于节流阀流量的比例调节和负载的压力变化，使节流阀出口存在流量的不稳定，工程上复合阀中通常采用具有压力补偿作用的定差溢流阀来保证节流阀进、出阀口保持恒定压力差Δp。

P–Q阀的电–机械转换元件将电信号转换成阀芯的运动，通过阀芯的运动去控制流体的压力与流量，完成电–机–液的比例转换。

由于比例电磁铁线圈存在较大的电感，因此需延迟电流上升时间，为了提高其动态性能，可串接电阻或采用较高的起动电压，P–Q阀的稳态控制特性曲线如图1和图2所示。

图1输入电流–流量特性曲线

图2输入电流–压力特性曲线

由于直流比例电磁铁有明显滞环(由电磁滞迟和摩擦形成)，因此应在正常工作的稳态电流的基础上，叠加一定频率和幅值的颤振信号。

2 P–Q阀构成的液压系统

图3双点划线所框部分为P–Q阀原理图，采用的P–Q阀型号为PQ–E06B-100。P–Q阀本身所具有的流量系统的滞环小于等于5%，压力系统的滞环小于等于3%。实际系统有一定的非线性误差，且存在较大的滞环和死区，而微机则可以利用丰富的软件功能来实现滞环和死区的补偿。动态控制时既可采用闭环控制，也可采用开环控制．闭环控制时，可对电液比例阀的压力或流量进行控制，根据控制量的不同而选用压力或流量传感器作为检测元件，以软件算法实现PID调节器的控制作用。开环控制时，其动态过程无法控制，为保证快速响应且无振荡和冲击，可用软件算法形成多种曲线，使压力或流量按控制要求变化，通过软件进行配置以达到快速和稳定控制的目的。图3所示的可控液压单元的设计采用常规的液压系统设计方法，定量泵的型号依据P–Q阀可调的稳定的压力和流量最大值选定，系统中的溢流阀2起到系统安全阀的双重作用。元件3为常通式两位两通电磁换向阀，将液压执行部分、电液换向阀、P-Q阀组成为一个单元，在考察P–Q阀的特性时，可在P–Q阀与电液换向阀1之间采用快换接头的形式(在进行P-Q阀的特性参数测试时，回油管可直接连接到油箱)。

图3可控液压系统单元原理图

图4闭环控制系统原理图