比例閥滯環(huán)的定義：

滯環(huán)是比例閥重要的靜態(tài)指標，其定義為指令0-100%以及100%-0兩條“流量vs指令曲線”相距最寬點的指令差值百分比(參考下圖)。

滯環(huán)的存在會降低開環(huán)控制系統(tǒng)的重復精度。

對于閉環(huán)控制系統(tǒng)，比例閥滯環(huán)過大會導致系統(tǒng)振動，閉環(huán)控制失效。

滯環(huán)的來源與規(guī)避：

滯環(huán)主要來源于閥芯和閥體之間的摩檫力以及靜態(tài)液動力。對于由比例電磁鐵驅動的直驅閥，比例電磁鐵的磁滯與摩擦滯環(huán)也是比例閥滯環(huán)的重要來源。

以下的方法可以減小比例閥滯環(huán)：

閥芯閥孔合理的間隙與形狀精度。

比例電磁鐵選擇合理的工作氣隙以及非工作氣隙尺寸，控制鐵芯與導套的同軸度。

采用閥芯位移閉環(huán)可以顯著的減小比例閥的滯環(huán)(<1%)。

開環(huán)控制比例閥在線圈驅動電流上疊加顫振。

從表格中的數據可以大致了解到，閥芯位移閉環(huán)可以顯著的改善比例閥滯環(huán)。

而開環(huán)比例閥(不帶閥芯位置閉環(huán))也可以通過在驅動電流上疊加顫振來顯著降低滯環(huán)，后文有詳細描述。

常見的顫振形式：

目前所了解的用于減小力反饋型伺服閥、比例閥滯環(huán)的顫振方式，有以下三種：

疊加獨立顫振：線性驅動電流(驅動效率較低，發(fā)熱嚴重)上疊加三角波，常用于較小線圈電流的伺服閥驅動。屬于獨立顫振(顫振的頻率和幅度可以單獨調節(jié))。

獨立PWM顫振：以高頻PWM(等幅脈寬調制)波作為載波，載波頻率較高，并在載波上疊加較低頻率的三角波。亦屬于獨立顫振。

寄生PWM顫振：直接以PWM波(50~500HZ)驅動產生的充放電波形(近似三角波)作為顫振來源(如下圖)。屬于寄生顫振，顫振的幅度不是獨立可調的。目前佰業(yè)機電US系列比例放大器采用的是寄生PWM顫振。

以上前兩種屬于獨立顫振，其特點是可以更加細致的調整顫振波形，并且顫振波形不會隨著控制電流的變化而發(fā)生改變。其減小滯環(huán)的效果更好。其缺點是成本較高，現場調整復雜(顫振頻率和幅度兩個參數需要調整)。

第三種寄生PWM顫振可以滿足大多數工程應用，現場調試簡單(只需要調整顫振頻率)。缺點是顫振的效果隨著電流值的改變有所改變(上圖是較壞情況的示意)。

寄生PWM顫振的頻率調整:

以佰業(yè)機電US系列放大器為例，顫振頻率作為一個參數可以在現場進行調整。

US系列比例放大器顫振頻率調整范圍是50-450HZ。這個頻率范圍涵蓋了絕大多數開環(huán)比例閥的最佳PWM寄生顫振頻率。

一般來說，更低的顫振頻率可以得到更小的流量曲線滯環(huán)，但是顫振頻率要遠高于系統(tǒng)帶寬并避開系統(tǒng)自振頻率。因為液壓系統(tǒng)工作在一定的帶寬內，如果顫振頻率低至系統(tǒng)的工作帶寬以內，或者接近比例閥以及系統(tǒng)的自振頻率，那么顫振本身會成為一個振動觸發(fā)源，影響系統(tǒng)正常工作，引發(fā)系統(tǒng)的振動。

目前US系列放大器的出廠顫振頻率是150HZ，因為US系列是通用比例放大器，其控制對象是所有不帶位置閉環(huán)的比例閥，所以這個出廠數值的選取比較折中。用戶如果需要進一步改善比例閥滯環(huán)，可以在不引發(fā)引發(fā)系統(tǒng)振動的情況下降低這個參數。如果系統(tǒng)出現了與顫振頻率接近的振蕩，可以提高顫振頻率以避開系統(tǒng)的工作帶寬以及自振頻率。