具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明基于电磁比例阀的电液执行器系统包括：三位四通电磁比例阀1、容积泵2、双作动液压活塞缸3、位置传感器4和油箱5；所述三位四通电磁比例阀1通过液压管路分别连接双作动液压活塞缸3、容积泵2和油箱5；所述位置传感器4与双作动液压活塞缸3的活塞连接，测量双作动液压活塞缸活塞的实际位置。

所述三位四通电磁比例阀1控制流体流向，通过控制比例阀端口的开度，保持流量以及执行器的压力。

所述容积泵2作为增压动力源，与电动机耦合组成，为系统提供恒定的加压流体。

还包括调压阀6，所述调压阀作为系统安全阀。

一种使用上述电液执行器系统的位移控制方法，包括以下步骤：

S1建立电液执行器系统的执行机构动力学模型：

其中，A_k为活塞面积，M为活塞外载荷质量，为执行器加速度，为执行器速度，C为泄漏系数，P₁和P₂为分别为左、右活塞腔的压力。

执行器左、右活塞腔的压力为：

其中，β为流体体积模量，V_h为执行器的半体积，Q₁、Q₂分别为流入执行器和流出执行器的流量，Q_L为通过环形活塞区域从一个腔泄漏到另一个腔的流量，Y为执行器活塞的位移。

所述流入执行器和流出执行器的流量Q₁、Q₂，以及计泄漏流量Q_L由下式计算：

式中，C_d为流量系数，A_P为三位四通电磁比例阀计量口面积，ρ为流体密度，P_s为泵提供的压力，P_r为储层压力，d_k为执行机构直径，h_s为环隙，l_s为阀芯长度。

三位四通电磁比例阀计量口面积的计算方法如下：

其中，r为三位四通电磁比例阀计量口半径，x_SP为三位四通电磁比例阀阀芯位移。

三位四通电磁比例阀通电后驱动阀芯，电流与阀芯位移的关系为：

x_SP＝f(I_SC)

其中，I_sc为三位四通电磁比例阀电流。

S2采用闭环PID控制器对电液执行器的位置进行控制，位置传感器实时将活塞位移信号反馈至PID控制器中，PID控制器将期望输入变量Y_d与活塞位移Y作差得到位移跟踪误差，即e＝Y_d-Y，PID控制器根据位移跟踪误差e的大小，计算并得到占空比η，且0≤η≤1，并通过电流驱动三位四通电磁比例阀动作，调节左、右活塞腔的压力，使电液执行器的活塞位移Y逐步达到期望位移Y_d，完成电液执行器的位移闭环控制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。