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智能液压气动元件是在原有元件的基础上,将传感器、检测与控制电路、保护电路及故障自诊断电路集成为一体并具有功率输出的器件。智能传感器与智能仪表应用于液压与气动系统,能够使系统测控精度、信息处理与通信能力、抗干扰能力以及稳定性与可靠性有很大提高。

本书结合实例系统地介绍了液压与气动智能元件及集成应用技术,较为全面地汇集并梳理了国内专家学者近年在本技术领域探索、实践与创新的理论成果。全书共分4章,分别是智能液压元件及集成应用、智能传感器及其在液压系统中的应用、智能仪表及其在液压系统中的应用、智能气动元件及集成应用。

本书的读者是液压与气动、电控设备及智能控制系统设计、开发、制造、使用、维修人员;本书亦可供相关专业的人员阅读。

目录

第1章 智能液压元件及集成应用1

1.1 智能液压元件概述 /2

1.1.1 液压技术的发展 /2

1.1.2 智能液压元件的特点 /2

1.1.3 智能液压元件应用的效益 /5

1.2 数字液压元件及应用 /6

1.2.1 数字液压阀现状与发展历程 /6

1.2.2 数字液压阀控制技术 /11

1.2.3 可编程阀控单元 /12

1.2.4 数字液压阀技术展望 /13

1.2.5 基于数字流量阀的负载口独立控制 /14

1.2.6 电液比例数字控制 /18

1.2.7 电液伺服数字控制 /21

1.2.8 2D高频数字阀在电液激振器的应用 /23

1.2.9 内循环数字液压缸 /26

1.3 现场总线在液压智能控制中的应用 /28

1.3.1 现场总线的概念 /28

1.3.2 基于嵌入式控制器与CAN总线的智能监控系统 /29

1.3.3 基于CAN总线的液压混合动力车智能管理系统 /33

1.3.4 CAN总线在平地机液压智能控制系统中的应用 /36

1.3.5 液压驱动四足机器人控制系统 /39

1.3.6 基于双RS485总线的液压支架运行状态监测系统 /43

1.3.7 数控液压板料折弯机控制系统 /48

1.3.8 现场总线型液压阀岛 /52

1.4 智能液压泵及应用 /55

1.4.1 军用机机载智能泵源 /55

1.4.2 机载智能泵源系统负载敏感控制 /59

1.4.3 大型客机液压泵系统 /64

1.5 智能化的液压元件及应用 /74

1.5.1 DSV数字智能阀 /74

1.5.2 分布智能的电子液压元件 /75

1.5.3 数字阀PCC可编程智能调速器在水电站的应用 /77

1.5.4 新型与智能型伺服阀 /82

1.6 基于双阀芯控制技术的智能液压阀及应用 /85

1.6.1 双阀芯控制技术 /85

1.6.2 双阀芯控制技术在挖掘机的应用 /87

1.7 智能控制器与液压元件集成系统及应用 /89

1.7.1 汽车液压支腿集成式智能调平系统 /89

1.7.2 阀门液压智能控制装置 /91

1.7.3 电液智能控制器在风洞控制的应用 /93

1.7.4 新型与智能型集成电液伺服控制系统 /97

1.8 基于智能材料的液压元件 /100

1.8.1 压电晶体及其在液压阀的应用 /100

1.8.2 电流变液技术在液压控制中的应用 /105

第2章 智能传感器及其在液压系统中的应用109

2.1 智能传感器概述 /110

2.1.1 智能传感器的定义与结构 /110

2.1.2 智能传感器的功能 /111

2.1.3 智能传感器的实现途径 /112

2.1.4 机电控制系统智能传感器技术的发展 /113

2.2 智能传感器液压系统典型应用 /114

2.2.1 基于集成技术的智能液压传感器 /114

2.2.2 智能传感器在电液伺服同步控制中的应用 /118

2.2.3 基于IEEE1451.2标准的智能液压传感器模块 /121

2.3 基于智能传感器的火炮姿态调整平台设计实例 /124

2.3.1 整体设计 /124

2.3.2 液压控制系统设计 /125

2.3.3 智能倾角传感器设计 /126

2.3.4 倾角控制系统软件设计 /132

2.4 基于智能传感器的液压支柱压力检测系统设计实例 /134

2.4.1 系统整体设计 /134

2.4.2 电阻应变压力传感器设计 /136

2.4.3 A/D转换通道设计 /137

2.4.4 CAN总线通信网络设计 /140

2.4.5 智能化的实现 /142

第3章 智能仪表及其在液压系统中的应用145

3.1 智能仪表及应用概述 /146

3.1.1 智能仪表 /146

3.1.2 我国智能仪表工业概况 /148

3.1.3 智能仪表技术发展方向 /150

3.2 智能仪表液压系统典型应用 /151

3.2.1 基于现场总线的液压智能仪表 /151

3.2.2 高温液压源智能温度控制 /154

3.2.3 基于PLC及SWP智能仪表的步进梁液压监控系统 /157

3.2.4 液压道岔智能数字压力表及应用 /160

3.3 船舶液压系统功率智能仪表设计应用实例 /161

3.3.1 船舶液压系统功率传感器设计 /162

3.3.2 智能仪表电路的硬件设计 /163

3.3.3 智能仪表电路的软件设计 /169

3.3.4 液压功率智能仪表的实验与分析 /173

第4章 智能气动元件及集成应用177

4.1 气动元件与系统的智能控制 /178

4.1.1 气动技术及智能气动元件 /178

4.1.2 气动技术的发展趋势 /178

4.1.3 我国气动技术智能化发展 /180

4.2 气动数字控制元件及应用 /180

4.2.1 气动数字控制阀 /181

4.2.2 高压气动压力流量复合控制数字阀 /183

4.2.3 压电开关调压型气动数字阀及应用 /186

4.3 智能阀岛及应用 /192

4.3.1 阀岛概况 /192

4.3.2 阀岛的安装控制方式 /195

4.3.3 智能阀岛在分散式控制系统的应用 /197

4.3.4 自动抄片三自由度气动机械手 /203

4.3.5 CPX终端阀岛在自动化生产实训台中的应用 /207

4.3.6 单片机控制的阀岛 /212

4.4 智能气动阀门定位器及应用 /215

4.4.1 智能阀门定位器的气动部件 /215

4.4.2 基于HART通信协议的智能阀门定位器 /220

4.4.3 基于PROFIBUS-DP的智能阀门定位器 /224

4.4.4 ZPZD3100型智能阀门定位器 /228

4.5 智能气动集成装置及应用 /231

4.5.1 CAN总线技术在气动系统中的应用 /231

4.5.2 智能气动平衡吊 /234

4.5.3 数字式、智能型定量包装秤 /239

4.5.4 智能气动测量系统 /244

4.5.5 基于气动柔性技术的智能脉诊仪 /248

参考文献252

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