新型驅動器技術促進現(xiàn)代電液伺服控制技術的發(fā)展

隨著先進制造技術、現(xiàn)代設計技術和微電子技術的發(fā)展以及新型功能材料的應用，研究和開發(fā)具有高頻響應的電液伺服閥成為現(xiàn)實，出現(xiàn)了以新型功能材料為基礎的新型驅動器技術和以創(chuàng)新結構設計為基礎的新型驅動結構，奠定了現(xiàn)代電液伺服控制技術發(fā)展的基礎。

以新型功能材料為基礎的電液伺服閥驅動及控制技術是目前提高電液伺服閥整體性能的主要技術手段，也是當前研究的熱點和焦點。目前，已獲得應用的新型功能材料主要有壓電陶瓷材料（ PZT） 、電致伸縮材料（ PMN ） 、超磁致伸縮材料（GMM ） 、形狀記憶合金（ SMA ） 、電流變流體（ ERF） 等，它們都具有高頻響、高精度及大輸出力等優(yōu)異性能，在流體控制元件上都有一定的研究和應用報道 。其中，PZT和PMN都是電介質，在一定電場作用下都能產生軸向機械應變，應變大小均與外加電場有關，但PZT存在嚴重的磁滯現(xiàn)象，應用于伺服閥時主要以PMN為主。SMA是通過采用通電加熱和強制冷卻的方法來驅動執(zhí)行器運動，雖然變形量較大，但響應速度較慢，變形不連續(xù)，從而限制了其應用范圍。

ERF是直接通過電場來改變ERF的粘度來實現(xiàn)無移動件驅動，響應快，穩(wěn)定性好，但目前的ERF的性能還不能完全滿足工程應用的要求，在伺服閥上的應用還僅處于研究和探討階段。目前，在電液伺服閥上研究和應用比較多的是壓電陶瓷（ PZT） 、電致伸縮材料（ PMN） 和超磁致伸縮材料（ GMM） ,它們都有著比較成熟和廣泛的報道。特別是GMM還具有壓磁效應- 逆磁致伸縮效應，可以做成傳感器。將傳感和致動功能通過計算機有機的結合起來，可制成具有傳感和執(zhí)行功能的自傳感驅動器，以達到無傳感器閉環(huán)控制和同位控制、提高系統(tǒng)響應速度和控制精度、增強系統(tǒng)可靠性、簡化系統(tǒng)和降低成本等目的，是目前智能材料和結構領域致力發(fā)展的一個新方向。