新型驅(qū)動(dòng)器技術(shù)促進(jìn)現(xiàn)代電液伺服控制技術(shù)的發(fā)展

隨著先進(jìn)制造技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展以及新型功能材料的應(yīng)用，研究和開發(fā)具有高頻響應(yīng)的電液伺服閥成為現(xiàn)實(shí)，出現(xiàn)了以新型功能材料為基礎(chǔ)的新型驅(qū)動(dòng)器技術(shù)和以創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的新型驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，奠定了現(xiàn)代電液伺服控制技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

以新型功能材料為基礎(chǔ)的電液伺服閥驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)是目前提高電液伺服閥整體性能的主要技術(shù)手段，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。目前，已獲得應(yīng)用的新型功能材料主要有壓電陶瓷材料（ PZT） 、電致伸縮材料（ PMN ） 、超磁致伸縮材料（GMM ） 、形狀記憶合金（ SMA ） 、電流變流體（ ERF） 等，它們都具有高頻響、高精度及大輸出力等優(yōu)異性能，在流體控制元件上都有一定的研究和應(yīng)用報(bào)道 。其中，PZT和PMN都是電介質(zhì)，在一定電場作用下都能產(chǎn)生軸向機(jī)械應(yīng)變，應(yīng)變大小均與外加電場有關(guān)，但PZT存在嚴(yán)重的磁滯現(xiàn)象，應(yīng)用于伺服閥時(shí)主要以PMN為主。SMA是通過采用通電加熱和強(qiáng)制冷卻的方法來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)，雖然變形量較大，但響應(yīng)速度較慢，變形不連續(xù)，從而限制了其應(yīng)用范圍。

ERF是直接通過電場來改變ERF的粘度來實(shí)現(xiàn)無移動(dòng)件驅(qū)動(dòng)，響應(yīng)快，穩(wěn)定性好，但目前的ERF的性能還不能完全滿足工程應(yīng)用的要求，在伺服閥上的應(yīng)用還僅處于研究和探討階段。目前，在電液伺服閥上研究和應(yīng)用比較多的是壓電陶瓷（ PZT） 、電致伸縮材料（ PMN） 和超磁致伸縮材料（ GMM） ,它們都有著比較成熟和廣泛的報(bào)道。特別是GMM還具有壓磁效應(yīng)- 逆磁致伸縮效應(yīng)，可以做成傳感器。將傳感和致動(dòng)功能通過計(jì)算機(jī)有機(jī)的結(jié)合起來，可制成具有傳感和執(zhí)行功能的自傳感驅(qū)動(dòng)器，以達(dá)到無傳感器閉環(huán)控制和同位控制、提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和控制精度、增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性、簡化系統(tǒng)和降低成本等目的，是目前智能材料和結(jié)構(gòu)領(lǐng)域致力發(fā)展的一個(gè)新方向。