电液伺服放大器的设计与分析

杜挺豪　宁祎　杜婷婷

摘 要：文章主要阐述了电液伺服放大器的设计原理。在设计原理的基础上，采用深度电流负反馈技术，对其进行了详细的计算，并做了性能测试。结果表明，电液伺服伺服放大器输出负载电流稳定、线性度好、响应快，满足设计要求。

关键词：电液伺服放大器；设计原理；深度电流负反馈

1 放大器总体设计与设计要求

电液伺服控制技术主要是将电信号按比例转换为液压功率输出的电液转换技术[1]。电液伺服控制系统由于其输出功率大、控制精度高等优点，应用于很多领域。随着技术的发展，电液伺服控制技术主要向着专用、高集成、组合化的方向发展。

作为电液控制系统的重要组成部分，伺服放大器要有良好的动态和静态性能，并且具有线性度好、精度高等特点，而且要能输出足够大的功率[2]。文章设计的伺服放大器要满足输入的电压在-10V～+10V时，输出的电流为-40mA～+40mA，而且伺服放大器的线性度误差要小于3%。

2 电路设计及相关计算

作为电液伺服放大器，其电路设计要采用深度电流负反馈技术。深度电流负反馈是指用一个电阻与线圈串联，并将其上的电压通过反馈电阻反馈至放大器的输入端，构成闭环回路。当负载电阻变化时，流过的电流保持不变[3]。这样，当电液伺服阀在长时间工作后引起阀线圈电阻变化时，通过伺服阀线圈的电流保持不变。

伺服放大器主要电路包括：调零电路、信号放大、电压跟随、功率输出。电路原理图如图1所示。由于放大器的输出电流小，不能满足要求，所以采用推挽电路进行功率放大。

放大器U1对信号进行放大：

通过式（4）可以看出，当电路中的参数确时，负载上的电流和输入信号成线性关系，与负载电阻无关。

3 实验结果与结果分析

将伺服放大器输入-10V～+10V的电压，对实验数据进行处理，得到输入电压与负载电流曲线图，如图2所示。

分析图2的曲线，可以得到，曲线线性度好，输出电流与输入电压成线性关系，符合设计要求。

4 结束语

文章从原理上对电液伺服放大器的设计进行了研究，并进行了相关计算。实验结果表明，该系统输出电流稳定、线性度好，满足实验要求。

参考文献

[1]杨逢瑜.电液伺服与电液比例控制技术[M].清华大学出版社.

[2]李玲珑，等.伺服放大器设计与仿真分析[J].自动化仪表，2012（12）：83-85.

[3]封元华.电液伺服系统中的电流负反馈放大器[J].航空计测计术，1993（6）.