2. Van servo kỹ thuật số
6.2.2. Điều khiển tốc độ bằng van tỷ lệ hoặc van servo
Van tỷ lệ và van servo có thể thay đổi vô cấp l−u l−ợng qua van thông qua việc thay đổi tiết diện chảy của dầu bằng điện từ. Điều này cho phép thay đổi tốc độ chuyển động của pittông-xylanh hoặc động cơ dầu một cánh dễ dàng. Tuy nhiên đối với hệ điều khiển hở, khi áp suất hoặc tải trọng thay đổi thì l−u l−ợng sẽ thay đổi.
P T
A B
Van tỷ lệ Mạch bù áp suất
Hình 6.13. Sơ đồ ví dụ ứng dụng van tỷ lệ trong mạch điều khiển tốc độ
Để khắc phục tình trạng này cần sử dụng mạch bù áp suất hình 5.16. Mạch này lấy hiệu áp suất giữa hai buồng của xylanh làm tín hiệu phản hồi để điều chỉnh áp suất vào.
T−ơng tự nh− điều khiển vị trí, muốn điều khiển đ−ợc tốc độ chính xác phải sử dụng mạch điều khiển hệ kín, tức là phải có bộ cảm biến tốc độ để đo và chuyển đổi thành tín hiệu điện cung cấp cho bộ so sánh của bộ khuếch đại. Tín hiệu điều khiển so sánh với tín hiệu phản hồi từ bộ cảm biến chuyển về để hiệu chỉnh những sai số tốc độ do các nguyên nhân từ hệ thống chấp hành gây nên.
Trong mạch điều khiển vị trí hệ kín, vùng chết của van tỷ lệ ảnh h−ởng lớn đến độ chính xác điều khiển, còn trong điều khiển vận tốc hệ kín thì vùng chết không ảnh h−ởng đến độ chính xác của vận tốc điều khiển, nên ng−ời ta nói van tỷ lệ phù hợp với điều khiển vận tốc.
Bộ khuếch đại trong mạch điều khiển vị trí sẽ sử dụng bộ khuếch đại tỷ lệ nh− trên hình 6.14a, còn trong mạch điều khiển tốc độ là bộ khuếch đại tích phân I nh− ở hình 6.14b. Tín hiệu so sánh (E) Tín hiệu vào Tín hiệu ra P E + Tín hiệu phản hồi t a) Tín hiệu so sánh (E) Tín hiệu vào Tín hiệu ra I E + Tín hiệu phản hồi t b)
Hình 6.14. Sơ đồ của bộ khuếch đại tỷ lệ và bộ khuếch đại tích phân
a - Bộ khuếch đại tỷ lệ và đồ thị tín hiệu so sánh; b - Bộ khuếch đại tích phân và đồ thị tín hiệu so sánh.
Trong bộ khuếch đại tích phân, khi tốc độ phản hồi phù hợp với tốc độ điều khiển thì bộ tích phân sẽ duy trì tín hiệu ra. Con tr−ợt của van sẽ duy trì việc cung cấp l−u l−ợng theo yêu cầu vận tốc chuyển động của pittông xylanh (hoặc động cơ dầu).