近年來隨著科學技術特別是材料科學的發(fā)展,人們更加重視動態(tài)試驗,電液伺服試驗機的需求也呈上升趨勢。僅以長春試驗機研究所近年來的銷售情況看,從2000年到2003年電液伺服試驗機的銷售量的增長近兩倍。另外,利用電液伺服技術開發(fā)的特殊專用設備也開始隨著增多,國內外同行都看好了這個快速增長的市場。
從國內電液伺服試驗機生產廠家的發(fā)展情況來看近年來國內拉力試驗機行業(yè)的格局發(fā)生了一些變化。過去的一些老牌試驗廠家由于受到體制及機制等各種因素的影響,在當前激烈的市場競爭中優(yōu)勢逐漸尚失(注:不是喪失優(yōu)勢,實際上很多傳統(tǒng)國企已經(jīng)處于崩潰的邊緣)而一些發(fā)展較快的民營企業(yè)卻開始發(fā)展壯大起來,并開始將業(yè)務范圍從原來的靜態(tài)試驗領域向動態(tài)電液伺服試驗機領域擴展。(注:靜態(tài)試驗機和真正的動態(tài)試驗機存在著巨大的技術壁壘,參見全文)國外試驗同行在我國加入WTO后,也將發(fā)展的戰(zhàn)略從合作方式向獨立經(jīng)營方式轉變。直接進入國內市場參與競爭。
所以說今后國內電液伺服試驗機會出現(xiàn)一個百家爭鳴的局面。在國內外眾多的廠家關注下,國內的電液伺服試驗機水平一定會得到進一步的發(fā)展。
從技術發(fā)展的趨勢看,我國的電液伺服發(fā)展水平目前還處在一個發(fā)展階段,雖然在常規(guī)電液伺服標準材料試驗機技術方面,我們有了一定的發(fā)展。但在電液伺服高端產品及應用技術方面,我們距離國外發(fā)達國家的技術水平還有著很大的差距。電液伺服技術是集機械、液壓和自動控制于一體的綜合性技術,要發(fā)展國內的電液伺服技術必須要從機械、液壓、自動控制和計算機等各技術領域同步推進。(注:國內的整體工業(yè)技術水平就那檔次,*試驗機這個小行業(yè)來做這么多高新技術的引領者,確實有些勉為其難) 測量控制系統(tǒng) 隨著數(shù)字控制理論的成熟以及高速DSP技術的發(fā)展。全數(shù)字化測控系統(tǒng)已經(jīng)成為今后測量控制系統(tǒng)發(fā)展的方向。動態(tài)電液伺服全數(shù)字測量控制系統(tǒng);它不僅要求硬件運算速度快、運算精度高,同時還要求在軟件和數(shù)字控制理論方面要有新的突破。這樣才能滿足電液伺服控制系統(tǒng)響應快速、控制精確、穩(wěn)定可*的要求。
目前,美國MTS公司的TeststarII全數(shù)字控制器,運算頻率可以達到5000次/秒,控制特性在傳統(tǒng)的PID控制基礎上,還具有前饋控制、頻率反向補償控制、幅度控制和壓差等輔助控制特性。因此數(shù)字控制器由于其豐富的運算功能,其控制非常靈活,是模擬控制系統(tǒng)已經(jīng)無法比擬的。
國內目前技術成熟的全數(shù)字動態(tài)控制器還沒有進入產業(yè)化階段,還需要有一個發(fā)展研究的過程。要從基礎抓起,多通道、數(shù)字化、多自由度協(xié)調技術是電液伺服技術在模擬仿真拉力試驗機技術發(fā)展中的關鍵技術環(huán)節(jié)。只有掌握了多通道控制技術、多自由度協(xié)調偶合及解偶技術,才能使我們的電液伺服技術向更高的臺階上邁進,才能縮小與國外同行之間的差距。實現(xiàn)這一目標需要有一批高素質的技術隊伍(注:除了存在暴利的網(wǎng)絡和通訊產業(yè)外,其他的一般競爭性行業(yè)要網(wǎng)羅如此多的高技術人才,談何容易)要從軟件、硬件、數(shù)字控制理論和實踐等綜合技術方面同步推進。
液壓系統(tǒng) 國內液壓件的整體水平目前還比較落后,主要采用橡膠密封結構方式,易老化泄漏、體積笨重、集成度低。隨著機械精密加工技術的成熟,在國外目前密封大都采用球面和錐面配合密封方式(注:看似簡單的配合方式,需要高精度的機床來加工,不知道目前國內廠家能不能生產)結構簡單,密封性能可*。今后改善國內液壓件結構還需要在工藝性上下功夫,需要一個系統(tǒng)的完善過程。
另外,作為電液轉換的關鍵元件 “電液伺服閥”,是電液伺服試驗機今后技術提升的關鍵環(huán)節(jié)。前面說過國內拉力試驗機行業(yè)目前與電液伺服閥生產企業(yè)缺少交流和探討,只能簡單的應用其現(xiàn)成產品。從某種意義上這也限制了國內試驗機的發(fā)展。今后,我們需要加強與伺服閥生產企業(yè)的合作,共同開發(fā)適宜試驗機應用的伺服閥產品,全面提升國內電液伺服試驗機水平(注:如果市場的需求量太少,國內伺服閥的生產企業(yè)不會愿意冒風險來進行開發(fā)。即使直接從MOOG公司購買成熟的產品,我們還需要制造配套的液壓伺服油源,研制高性能的控制器和編寫動態(tài)測試軟件。我們不能幻想著僅僅通過購買一個法拉利的引擎,就可以做出一部F1賽車來) 計算機技術在電液伺服系統(tǒng)中的應用 計算機技術的發(fā)展和應用,促進了電液伺服技術的提高。正是利用計算機技術才使電液伺服在動態(tài)仿真模擬試驗等領域得到廣泛的應用。計算機多自由度協(xié)調控制、計算機仿真解耦技術等技術的應用和發(fā)展,使多通道協(xié)調加載系統(tǒng)、道路模擬試驗系統(tǒng)的性能得到進一步提高,促進了電液伺服系統(tǒng)的廣泛應用。可以說電液伺服技術的發(fā)展與計算機技術的發(fā)展是密切聯(lián)系在一起的,相互促進相互提高。總之,電液伺服試驗機的大量需求,給我們的電液伺服試驗機發(fā)展創(chuàng)造了很好的機遇。相信在不久的將來,在國內試驗機行業(yè)同仁的共同努力下,我國電液伺服試驗機的技術水平一定會有突飛猛進的發(fā)展。
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