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导语：工业加湿器可以调节空气的相对湿度，从而保证大工业生产的顺利进行。但是工业加湿器有不同的分类，相应的，工业加湿器的工作原理也有所不同。那么，本文就为大家简单介绍各类工业加湿器的工作原理。
业加湿器主要有店热加湿器、电极加湿器和超声波加湿器这三种，它们之间的工作原理大有不同。
电热加湿器
电热加湿器的工作原理简单那来说就是将电能转化为内能，然后利用加热的方式将液态水转化为气态的水蒸汽，挥散到空气中，以达到加湿的效果。具体来说，就是电热加湿器在通电后，加湿器内的电阻持续发热，将热量传导到插入水中的电热管上。由于电热管不断受热，就会使电热管周围的水汽化，变成蒸汽。电热管的功率大小决定了加湿器的速率。这是最原始也是最普遍的加湿原理，而且，它只需要将普通的净水加入加湿器中即可，使用方便。所以，电热加湿器在生活中的应用颇广。
电极加湿器
电极加湿器是利用溶液的导电性来达到加湿空气的效果的。众所周知，盐水是具有比较强的导电性能的导体。电极加湿器是将正负电极同时插入淡盐水(含少量盐分)中，从而形成在一个完整的闭合电路。接通正负电极后，溶液中的离子便会从负极向正极移动，在溶液中产生大量的气泡，与此同时，通电加热，使得水蒸汽与液体分离，流散到空气中，便可增加空气湿度，达到预期的效果。这便是电极加湿器的工作原理，使用电极加湿器有个好处，就是它产生水蒸汽的速率快，体积大有着高效节能的优势;再者，电极棒较为普遍，即使电极损坏，也易于修理和更换。所以，电极加湿器已经成为现在的主流加湿器。
超声波加湿器
超声波加湿器是利用最新超声波技术制造而成的工业加湿器。它的工作原理是利用高频率的震动，将水震动成为细小的水珠，通过管道输送至空气中，细小的水珠附着在空气中，从而形成水雾，增加空气湿度。使用超声波加湿器进行加湿，加湿的效率非常高，能耗较小，是三大工业加湿器中最为环保的。超声波加湿器的主机体积不大，叶非常适合放在家里，增加室内的空气湿度。
这就是三大工业加湿器各自的工作原理，读者朋友们可以根据自己的喜好，选择自己喜欢的一种加湿器，放在自己生活的环境中，为我们的健康作保障。
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导语：生活中，我们常常会因为空气太过干燥而感觉不舒服，于是就诞生了空气加湿器这一电器，来调节我们的生活环境。而在工业生产中，对空气湿度的要求则更严格，因为空气湿度是否达到标准关系到工业生产是否能够安全顺利的进行，于是工业加湿器这一大型的加湿器便应用而生。小编要通过本文来为大家介绍关于功能工业加湿器的作用。
工业加湿器现在已经不单纯的用于大型工厂，伴随着社会生活的变迁，大型的工业加湿器已经广泛地应用于大型商场、酒吧、网吧、等公共场所，一些大型的办公楼、会议室也安装有工业加湿器。
空气的湿度与人们的生活有着千丝万缕的联系。如果空气过于干燥的话，就会使得人们的呼吸产生困难，易于患上呼吸道疾病，对人体的健康有着极大的危害。特别是那些在工厂上班的工人们，如果空气太过于干燥，则空气中的粉尘含量便会增高，吸入肺部的话，工人人们就容易患上呼吸道疾病，严重影响到人们的健康。在酒吧、网吧等场所内。，由于人多的原因，空气本来就干燥浑浊，如果没有加湿器加湿的话，会刺激人们的呼吸系统，对人体健康产生威胁。所以，这是工业加湿器的第一个作用，增加空气湿度，有利于人体健康。
空气的湿度与工业生产息息相关。在生产电子产品的工厂中，对空气的湿度要求就比较严格，如果空气比较干燥，空气的湿度没有达到要求的话，就会使得空气中的电子移动相对活跃，产生强大的静电，导致电子产品的质量受损甚至产生爆炸。所以，工业加湿器的另一个重要作用就是维持空气的相对湿度，满足工业生产的要求与标准。
在科学实验中，对空气湿度的要求更加苛刻。科学研究对实验环境的要求相当高，任何实验条件的不满足都会影响到科学实验的效果。空气湿度也是环境因素的重要组成部分，运用工业加湿器能够对空气湿度进行严格的控制，就会为科学研究的顺利进行提供保证。这同样是工业加湿器的重要作用。
文物保护工作对空气的湿度也有着很高的要求，空气太干燥的话会使文物的寿命缩短。特别是那些名贵字画，控制空气的相对湿度能够有效地延长其寿命。所以，工业加湿器的作用还体现在应用于文物保护工作上。
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自动加湿器工作原理是电气转化原理。当电源接通后，输出36V与12V的两路电压，其中36V产生是电水雾化功能，12V产生供电风机功能。超声波加湿器采用了高频振荡1.7赫兹频率，将水雾转化并扩散出去，超声波加湿器加湿力度大，均匀效率高，寿命长。
选购加湿器的方法：
1. 购买加湿器要考虑到室内的使用面积，加湿效果太湿或者太干都是不好的。
2. 购买加湿器，要看看加湿器的质量。品牌、价格、售后都是影响质量好坏的重要因素。
3. 现在的加湿器功能有很多，热气功能、抗菌功能、无菌功能等等，购买的时候要考虑到自己的购买需求来选择加湿器的主要功能。
4. 加湿器主要分为这样几种：电热式加湿器、超声波加湿器和纯净加湿器这样三种。目前市场上的加湿器主要是超声波加湿器和纯净加湿器为主。
家用加湿器一般采用超声波方式将水雾化，并通过风机将雾化的水汽吹出壳体，从而达到加湿空气的效果超声波加湿器采用超声波高频震荡1.7MHZ频率，将水雾化为1-5微米的超微粒子，通过风动装置，将水雾扩散到空气中，使空气湿润并伴生丰富的负氧离子，能清新空气，增进健康，营造舒适的环境。热蒸发型加湿器也叫电热式加湿器。其工作原理是将水在加热体中加热到100度，产生蒸气，用风机将蒸气送出。
加湿器现在已经成为不少家庭的标配，特别是家中有小孩儿或者老人的家庭，加湿器更是显得非常重要，干燥的空气不但会影响到皮肤，甚至也会影响到呼吸，温润的空气会让生活变得更加舒适。
日前，米家推出了一款高端加湿器——米家纯净式智能加湿器Pro，这是一款蒸发式的加湿器，加湿方式健康，并且不挑水源，即使是自来水也可以使用，非常的方便，再加上智能化的操作，米家纯净式智能加湿器Pro成为现代家庭新的选择。
简约的外观设计
米家纯净式智能加湿器Pro延续了米家简约的外观设计，纯白的机身配色更适合摆放在家中，是一种百搭的设计。
尺寸方面，米家纯净式智能加湿器Pro高度达到了508mm，可以选择直接摆放在地面上。
米家纯净式智能加湿器Pro采用了分体式的设计，在清洗时会更加的方便。可以将加湿器拆分为外壳、水箱以及风扇三部分，日常清洁只针对水箱区域即可。
长效加湿持续湿润
米家纯净式智能加湿器Pro配备了5L大水箱，在强力加湿模式下可以保证8小时的水量需求，避免了频繁加水的操作。
米家纯净式智能加湿器Pro的加水操作非常简单，只需要将水从顶部直接倒入水箱内即可。
在米家纯净式智能加湿器Pro的顶部有一个OLED智能显示屏，能够显示湿度、水量、模式等信息，加水时可以直接倒在屏幕显示区域，屏幕上会显示水量，在加水时也不用关闭设备，非常方便。
米家纯净式智能加湿器Pro的顶部采用高光UV喷涂，不留水痕，注水时会迅速的滑落。
米家纯净式智能加湿器Pro的额定加湿量高达600mL/h，只需10分钟就可以提升室内的湿度，并且能够实现60%RH智能恒湿功能，让室内的湿度维持在一个舒适的环境。
米家纯净式智能加湿器Pro还配备了PTC辅热模块，在冬天使用加湿器的时候，可以让加湿器吹出的水气不在冰冷，同时PTC加热模块也可以起到加速加湿的效果。
高效除菌更健康
米家纯净式智能加湿器Pro拥有独立的银离子抗菌滤芯，能够过滤粉尘、吸附杂质，保证蒸发出的水汽清洁。银离子抗菌滤芯的抗菌率达到了99%，独立的设计也便于用户后期定期更换。
米家纯净式智能加湿器 Pro采用创新STREAM RAYS™活水除菌技术，内置UV-C紫外线灯，整箱水循环流动除菌，除菌率达到99%。如此一来，我们就可以不再担心加湿器内的细菌滋生问题。
米家纯净式智能加湿器 Pro也创新的搭载了非浸泡式滤芯风干技术，当停止使用加湿器时，会启动风干功能，将滤芯风干，这样就避免了滤芯因为长期潮湿而滋生细菌或者出现发霉发臭的情况。
米家纯净式智能加湿器 Pro在关机时，会自动启动风干功能，风干时间为90分钟。
低噪音运行更安静
米家纯净式智能加湿器Pro支持睡眠模式、强力模式以及恒湿模式，三种模式风扇的转速是不同的。
经过实测，在睡眠模式下，米家纯净式智能加湿器Pro的运行声音为37.9dBA，恒温模式下运行的声音为44.3dBA，强力模式下的声音为48.4dBA。在夜间使用睡眠模式，声音较小不会影响到睡眠。
智能联动操作更便捷
米家纯净式智能加湿器Pro可以通过机身上的按键设置定时关机的时间，支持1小时、2小时、4小时、8小时的定时关机。
按下关机后，也会有10秒的倒计时，倒计时结束会启动风干程序。
米家纯净式智能加湿器Pro支持连接米家APP，这样我们就可以通过手机来远程启动并且针对加湿器进行设置。
使用米家APP可以更查看当前环境的湿度情况，APP会根据数值给出舒适或者干燥等信息，让用户可以更直观的了解到目前环境的状态。在APP中还可以设置目标湿度，避免房间过于湿润。
米家纯净式智能加湿器Pro还可以与其他米家设备进行联动，比如空调开启暖风启动加湿器、小米门锁开锁后启动加湿器等等，多种操作方式，也可以让用户感受到智能的生活体验。
总结
米家纯净式智能加湿器Pro作为一款加湿器来说功能强大，并且具备出色的加湿效果，适合老人、儿童以及易敏人群使用。普通自来水添加相比其他大部分加湿器来说更加简单，后期清理也非常简便，操作上手简单，非常适合居家使用。
因为智能加湿器更方便，和普通加湿器相比智能加湿器更方便，功能更多，而且智能加湿器可以选择不同的设置，更智能化一些。
答：智能加湿器有很多优势，与普通加湿器相比优势有许多，例如：性价比高、外观设计好看、智能化程度高、使用更方便、科学化更高。
1.一年四季，基本上都离不开加湿器，天气干燥，小朋友很容易咳嗽，很多时候还是家中湿度不够，有鼻炎、咽炎的朋友，如果一直处在干燥的环境中，也不利于恢复。在使用加湿器后，鼻腔内会舒适很多，咳嗽也会减少，喉咙也不会很干。
2.智能加湿器与普通加湿器相比，性价比更高。普通加湿器只能喷雾一种功能，并且需要人为按时操作，但是和智能加湿器价格相差无几，性价比方面智能加湿器更高。
3.智能加湿器与普通加湿器相比，外观设计更好看。普通加湿器一般是较为普通的设计，老式的加湿器无法满足家里的美观需求。而智能加湿器的设计时尚，科技感十足，非常适合家里设计的时尚美观需求。
4.智能加湿器与普通加湿器相比，智能化程度更高。普通加湿器需要使用者自己去操作加湿器上的按钮，需要实时留意加湿器里面的水量，需要定时开关机。而智能加湿器可以解放双手，只需要动动手指在手机上操作就可以，可以设定每天开关机的时间。
5.智能加湿器与普通加湿器相比，使用更方便。普通加湿器只有单一的功能，只可以加湿室内空气。而智能加湿器可以有很多挡位，使用者可以调节挡位，也可以连接音箱语音控制开关，非常方便。
6.智能加湿器与普通加湿器相比，科学化更高。普通加湿器对于空气加湿的程度无法感知到，而智能加湿器可以显示室内的空气湿度，根据人体需要的空气湿度来调节合适的挡位，当空气湿度低于正常空气湿度时，会自动打开加湿器。
综上所述，智能加湿器的功能有很多，与普通加湿器相比有很多优势，性价比高、外观设计好看、科技感十足、使用也很方便，因此智能加湿器是不错的选择。
加湿器 Humidifier A humidifier is a household appliance that increases humidity (moisture) in a single room or in the entire home. There are point-of-use humidifiers, which are commonly used to humidify a single room, and whole-house or furnace humidifiers, which connect to a home's HVAC system to provide humidity to the entire house.Evaporative humidifiersThe most common humidifier, an "evaporative" or "wick humidifier", consists of just a few basic parts: a reservoir, wick and fan.ReservoirReservoirs are common to most humidifiers and come in different shapes and sizes. The reservoir is a containing tank of water filled prior to operation, and provides the water for the moisture output. Other types have a continuous feed from a water line.WickThe wick is a filter that absorbs water from the reservoir. Evaporation of water from the wick is dependent on relative humidity. A room with low humidity will have a higher evaporation rate compared to a room with high humidity. Therefore, this type of humidifier is self-regulating: As the humidity of the room increases, the water vapor output naturally decreases. These wicks regularly need cleaning and replacement — if this does not happen, the humidifier stops humidifying the area it is in and the water in the tank remains at the same level.FanThe fan is adjacent to the wick and blows air onto the wick, thus aiding in the evaporation of the water within the wick.[edit] Other types of humidifiersOther types of humidifiers include:Vaporizer (Steam Humidifier) (Warm Mist Humidifier) — Boils water, releasing steam and moisture into the air. A medicated inhalant can also be added to the steam vapor to help reduce coughs. Vaporizers are more healthful[1] than cool mist types of humidifiers because steam is sterile and free from minerals. Vaporizers use more electricity to boil the water. Impeller Humidifier (Cool Mist Humidifier) — A rotating disc flings water at a diffuser, which breaks the water into fine droplets that float into the air. Ultrasonic Humidifier — A metal diaphragm vibrating at an ultrasonic frequency creates water droplets that exit the humidifier in the form of a cool fog silently. Ultrasonic Humidifiers should be cleaned regularly to avoid bacterial contamination which may be projected into the air. Impeller and ultrasonic humidifiers do not selectively put water in the air, they also add any suspended material in the water to the air such as microorganisms and minerals. The amount of minerals and other materials can be greatly reduced by using distilled water, though no water is absolutely pure. Filters may also reduce the amount of material but the EPA warns, "the ability of these devices to remove minerals may vary widely."[2] Depending on the volume, this dust may have negative health effects. Wick humidifiers trap the mineral deposits in the wick.Forced-Air HumidifiersFor buildings with a forced-air furnace, a humidifier may be built right into the furnace. They can also protect wooden objects, antiques and other furnishings which may be sensitive to damage from overly dry air. In colder months, they may provide substantial energy savings, since as humidity increases, occupants feel warm at a lower temperature. These units are typically called bypass humidifiers (because they are connected between the heated and cold air return ducts, using the pressure difference between these ducts to cause some heated air to make a bypass through the humidifier and return to the furnace). The humidifier should usually be disabled during the summer months if air conditioning is used; air conditioners partially function by reducing indoor humidity. There are three basic styles:Drum style: A pipe brings water directly to a reservoir (a pan) attached to the furnace. The water level in the pan is controlled by a float valve, similar to a small toilet tank float. The wick is typically a foam pad mounted on a drum and attached to a small motor; hot air enters the drum at one end and is forced to leave through the sides of the drum. When the hygrostat calls for humidity, the motor is turned on causing the drum to rotate slowly through the pan of water and preventing the foam pad from drying out. Advantages include: Low cost Inexpensive maintenance (drum-style pads are cheap and readily available)[citation needed] Disadvantages include: Requirement for frequent (approximately monthly) inspections of cleanliness and pad condition Water evaporation even when humidification is not required (due to the pan of water which remains exposed to a high velocity air stream) Mold growth in the pan full of water (this problem is exacerbated by the large quantity of air, inevitably carrying mold spores, passing through the humidifier whether in use or not). For the latter reason especially, drum-style humidifiers should always be turned off at the water supply during summer (air conditioning) months, and should always be used with high quality furnace air filters (MERV ratings as high as possible to ensure small numbers of mold spores reaching the humidifier's pan) when the water supply is turned on.Disc Wheel Style: Very similar in design to the drum style humidifiers, this type of furnace humidifier replaces the foam drum with a number of plastic discs with small grooves on both sides. This allows for a very large evaporative surface area, without requiring a great deal of space. Unlike the drum style humidifiers, the disc wheel does not need replacing.[1] Advantages include: Very low maintenance (basin of humidifier should be cleaned out periodically, unless automatic flushing device is installed) No regular replacement of parts necessary Higher output due to large evaporative surface area Can be installed in hard water situations Maintains efficiency throughout lifespan Disadvantages include: Higher price Water evaporation even when humidification is not required (due to the pan of water which remains exposed to a high velocity air stream) Flow-Through Style (also known as "biscuit style" or many other, similar variant names): A pipe brings water directly to an electrically-controlled valve at the top of the humidifier. Air passes through an aluminum "biscuit" (often called a pad; using the term "biscuit" to emphasize the solid rather than foamy form) which is similar to a piece of extremely coarse steel wool. The biscuit has a coating of a matte ceramic, resulting in an extremely large surface area within a small space. When the hygrostat calls for humidity, the valve is opened and causes a spray of water onto the biscuit. Hot air is passed through the biscuit, causing the water to evaporate from the pad and be carried into the building. Advantages include: Reduced maintenance (new biscuit only when clogged with dust or mineral deposits, typically once per year) Lack of a pan of potentially stagnant water to serve as a breeding ground for mold as with a drum-style humidifier No incidental humidification caused by a constantly-replenished pan of water in a high velocity air stream Reduced requirement for expensive air filters Uses no electricity Disadvantages include: A somewhat higher purchase price Manufacturer and model-specific replacement biscuits versus the relatively generic drum-style pads A portion of the water supplied to the unit is not evaporated. This can generate a considerable amount of waste water, and does require connection to a drain. Disadvantages and risksThe use of a humidifier can allow the reproduction of dust mites or the growth of harmful mold, which can be especially harmful for children and the elderly. The relative humidity should be kept between 30% and 50%. [3]. Can also cause Hypersensitivity pneumonitis (humidifier lung) [4]Some humidifiers now use Microban technology to reduce mold and bacteria growth within the humidifier.The EPA provides detailed information of the risks as well as recommended maintenance procedures.[5]Some humidifiers have no silent operation.HumidistatA controller that measures and controls relative humidity. A humidistat may be used to control either humidifying or dehumidifying equipment by the regulation of electric or pneumatic switches, valves, or dampers.An electronic humidistat includes a sensing element and a relay amplifier. The sensing element consists of alternate metal conductors on a small flat plate. An increase or decrease of the relative humidity causes a decrease or increase in the electrical resistance between the two sets of conductors and the change in resistance is measured by the relay amplifier.See alsoDehumidifier HVAC Hygrometer for measuring humidity Humidifier fever Humidistat Ioniser Misting fan
因为智能加湿器更方便，和普通加湿器相比智能加湿器更方便，功能更多，而且智能加湿器可以选择不同的设置，更智能化一些。
因为智能加湿器使用起来更加方便，可以提升我们的生活品质；性价比高，智能加湿器比普通加湿器功能更多，外观比普通加湿器时尚，出雾快，雾比较细，对人体伤害比较小。
因为这样的话可以保证空气湿度，可以提高生活品质，可以预防呼吸道感染，可以预防鼻炎和哮喘；优势比较多，比较智能，可以自己调节温度，可以提高幸福指数。
答：智能加湿器有很多优势，与普通加湿器相比优势有许多，例如：性价比高、外观设计好看、智能化程度高、使用更方便、科学化更高。
1.一年四季，基本上都离不开加湿器，天气干燥，小朋友很容易咳嗽，很多时候还是家中湿度不够，有鼻炎、咽炎的朋友，如果一直处在干燥的环境中，也不利于恢复。在使用加湿器后，鼻腔内会舒适很多，咳嗽也会减少，喉咙也不会很干。
2.智能加湿器与普通加湿器相比，性价比更高。普通加湿器只能喷雾一种功能，并且需要人为按时操作，但是和智能加湿器价格相差无几，性价比方面智能加湿器更高。
3.智能加湿器与普通加湿器相比，外观设计更好看。普通加湿器一般是较为普通的设计，老式的加湿器无法满足家里的美观需求。而智能加湿器的设计时尚，科技感十足，非常适合家里设计的时尚美观需求。
4.智能加湿器与普通加湿器相比，智能化程度更高。普通加湿器需要使用者自己去操作加湿器上的按钮，需要实时留意加湿器里面的水量，需要定时开关机。而智能加湿器可以解放双手，只需要动动手指在手机上操作就可以，可以设定每天开关机的时间。
5.智能加湿器与普通加湿器相比，使用更方便。普通加湿器只有单一的功能，只可以加湿室内空气。而智能加湿器可以有很多挡位，使用者可以调节挡位，也可以连接音箱语音控制开关，非常方便。
6.智能加湿器与普通加湿器相比，科学化更高。普通加湿器对于空气加湿的程度无法感知到，而智能加湿器可以显示室内的空气湿度，根据人体需要的空气湿度来调节合适的挡位，当空气湿度低于正常空气湿度时，会自动打开加湿器。
综上所述，智能加湿器的功能有很多，与普通加湿器相比有很多优势，性价比高、外观设计好看、科技感十足、使用也很方便，因此智能加湿器是不错的选择。
实用性特别的好，因为现在很多家庭中环境都会特别的干燥，这对身体其实也不是很好，尤其是在北方智能加湿器的实用性特别好。
智能超声波加湿器在很多方面都具有创新性，主要包括以下几个方面：1. 超声波雾化技术：与传统的蒸汽式加湿器相比，智能超声波加湿器采用的是超声波振动板将水分子震成雾粒的技术，不需要加热水分子，因此消耗的电能更少，并且操作过程更加安全、智能化。2. 安全及易用性：智能超声波加湿器中很多产品都配备了自动断电保护系统，当水量不足或倾斜等异常情况出现时，设备会立即停止运行，以确保用户的人身安全。同时，超声波加湿器不会发出热气、很小的声音和粉尘，使用过程中更加舒适和安静。3. 设计新颖：智能超声波加湿器采用触摸式控制、显示屏、LED灯效等把设计元素应用到了加湿器上，外观清新，非常适合放置于家庭环境中。此外，还支持手机远程控制，智能化程度更高。4. 空气净化能力：部分智能超声波加湿器设计具有空气净化功能，可以去除空气中的异味、细菌等污染因素，从而更好地改善室内空气质量。总之，智能超声波加湿器在安全、节能、智能化和设计中都有不少创新点，可以给人们带来更好的使用体验和舒适度，跟传统的加湿器相比具有更多的优势。
好处是可以预防支气管炎，可以增加空气中的湿度，可以有助于身体健康，坏处是很容易漏电，很有可能会有一些安全问题，成本也比较高。
很强。因为智能加湿器会自动根据空气的湿度，调整最佳的加湿方案，比较省心，所以实用性很强。
液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下： 1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。 2）拟定控制方案，画出系统原理图。 3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。 4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。 5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。 6）选择液压能源及相应的附属元件。 7）完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 4.1 全面理解设计要求 4.1.1 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 4.1.2 明角设计系统的性能要求 1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。 2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。 4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定； 5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求； 6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 4.1.3 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它：步近式力矩马达 4.3 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。 4.3.1 供油压力的选择 选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 （1）动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化 图中 FL——负载力，FL=pLA； pL——伺服阀工作压力； A——液压缸有效面积； υ——液压缸活塞速度， ； qL——伺服阀的流量； q0——伺服阀的空载流量； ps——供油压力。 由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。 （2）负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。 （3）负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 （4）近似计算法在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定 FLmax≤pLA= ，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算： （37） 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。 （5）按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （38） 二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （39） 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度 ，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。 4.3.3 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素： 1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。 2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。 4.3.4 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 4.4 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 4.5 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。 4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。 4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 4.6.2由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a）0型系统；b）I型系统 4.6.3 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。 4.8 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后，可以通过计算机对该系统进行数字仿真，以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件，如Matlab软件，很适合仿真分析。
电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统
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