当控制系统的功率及动态要求都较高时，一般采用电液控制机构，这是由于电液控 制机构具有很大的功率重量比，而且有响应快、精度高、功率大等优点，因而近年来这种 控制系统正日益广泛应用于冶金机械、轻工机械、机械制造、大型科学实验装备及航空 航天、舰船、军工等部门。
电液控制机构既具有电子控制的灵活性，又有液压元件的巨大功率。随着计算机 技术的发展，电液控制机构与之相结合，更具有控制灵活、操作方便、显示清晰并能进行 数据处理和实现大系统控制的功能。随着生产水平的发展，机械装备自动化程度的日 益提高，在工作性能的要求力求完善的情况下，集机电液于一体的电液控制机构将更普 遍地应用于各个领域之中。
（一）电液控制系统的组成
电液控制系统的基本组成如图 ! " # " !$ 所示，这是一种由电液控制阀控制的系 统，它由以下基本元件组成：
图 ! " # " !$ 电液控制系统的基本组成
! % 指令元件
可以是信号发生器、电位计、计算机或其他电子器件；根据系统动作的需要发出相 应的电压信号。若采用计算机，可由计算机软件发出相应的指令，由 & ’ ( 转换器转换 成电压信号。
# % 比较元件
将控制信号与反馈信号相比较得出偏差信号。一般由包括在控制放大器内的运算 放大器完成。
$ % 控制放大器
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根据配用的电液控制阀的不同，有伺服控制器、比例控制器或开关式放大器等。它 将输入的电压信号转换成电流信号，并包括各种补偿环节和功率放大装置等。
! " 电液控制阀
可以是电液伺服阀、电液比例阀或电液数字阀，它包括电—机械转换器及液压阀两 部分，可将输入的电流信号转换成液压量输出，液压量即液流的压力及流量。
# " 液压缸（或液压马达）
是液压系统的执行元件，根据液压控制阀输出液流的流量和压力使活塞或轴动作。它 的运动部分与负载连接在一起，有时内部装有位移传感器、压力传感器等检测元件。
$ " 负载
电液控制系统的负载就是控制对象，如塑料机械中就是模具等可动部分，试验机中 就是试件，它们和液压缸（或液压马达）相连接并同时运动，它的输出量即系统的控制 量，如模具的位置、模腔的压力，预塑螺杆的转速，试验机中试件的作用力、位移及变形 等。
% " 检测元件
用以检测控制量的元件，如检测位移、速度、加速度、压力等。它包括传感器及其二 次仪表，使被控量转换为电压以便测量、反馈及显示等。
电液控制系统中的液压控制阀、液压缸及负载往往是装在一起的，控制系统的性能 和它们密切相关，这三者的组合一般称为液压动力机构。
图 & ’ ( ’ &! 数控电液控制系统的基本配置
图 & ’ ( ’ &) 所示的电液控制系统是最基本的组成形式，当使用计算机控制时，它 最简单的组成如图 & ’ ( ’ &! 所示。由键盘将所需控制的运动型式及数据输入计算机，
根据已编制好的软件对电液控制系统进行控制。由于电液伺服阀或比例阀都是用模拟 电量进行控制的，因此在计算机和放大器之间还需要用 * + , 转换器将数字量转换为模 拟量。而检测元件输出的一般是模拟电量，所以在检测元件和计算机之间还要用 , + * 转换器将模拟量转换为数字量。在数控电液系统中，有关比较、补偿及优化、自适应等 功能往往可以用计算机软件完成，控制放大器部分只执行功率放大的功能。
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（二）电液控制系统的分类
电液控制系统可按各种不同的原则进行分类，分述如下：
! " 按液压控制元件分
（!）阀控系统
由液压控制阀利用节流原理控制流入液压缸的流量或压力；这种控制系统应用比 较普遍。图 ! # $ # !% 所示即为这种控制系统，它的动态响应较快，但系统的效率较低。
（$）泵控系统
由液压阀控制变量泵的变量机构，改变泵的流量或压力，使液压缸按要求运动，它 的控制系统方框图如图 ! # $ # !& 所示。
图 ! # $ # !& 泵控电液系统
这种控制系统功率损失小，效率较高，最高可达 ’()，在省能上效益显著，在目前 能源问题得到重视时，对这种控制系统进行研究较多。但这种控制系统动态响应较慢，
只能用于动态性能要求不高的场合。
$ " 按电液控制阀分
（!）电液伺服系统
用电液伺服阀作为控制阀的系统。这种系统动作灵敏、频带宽、精度高，但价格较 贵，抗污染性较差，效率较低。
（$）电液比例系统
用电液比例阀作为控制阀的系统。这种系统抗污染性能好，在工业中应用较广泛。
但在动态性能要求较高时，不能满足要求。
（%）数控电液系统
用数字式液压控制元件控制的系统。采用的数字式液压控制元件可以是数字阀、
数控液压缸、数控马达或数控泵等。这种系统可直接用计算机或微处理机控制。
% " 按被控的物理量分
（!）位置控制系统
（$）速度控制系统
（%）加速度控制系统
（*）压力控制系统
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（!）力控制系统
制等，这些系统的动态性能要求并不高，但希望系统工作可靠、抗污染性能好、价格低 廉，因此电液比例控制系统得到了发展。
比例控制有二种情况，一是由伺服阀简化而来，如 !""# 公司将伺服阀的结构及工 艺简化，降低动态性能要求，使价格下降，抗污染性能提高，这种阀该公司称为比例阀，
其他公司也有称为廉价伺服阀或工业伺服阀。为与另一种比例电磁铁驱动的比例阀相 区别，一般称为工业用伺服阀。
另一种是在传统液压阀的基础上采用廉价而又可靠的螺管式比例电磁铁来控制有 关的阀，即比例溢流阀、比例流量阀、比例方向阀等。这种阀价格低廉，抗污染性能好，
性能虽比伺服阀低，但已能满足工业应用的需要，因此它的应用面比电液伺服控制更为 广泛。
近年来由于计算机技术日益广泛地得到应用，数字式电液控制元件得到了关注，如 数字阀、数控缸、数控马达、数字泵等。这种元件对介质污染不敏感、工作可靠、重复精 度高，容易和计算机连接，在今后计算机技术日益普及的基础上将会逐步得到更广泛应 用和发展。
对这三种电液控制阀进行选择时，应在性能、价格、抗污染等各方面进行考虑，一般 可按图 $ % & % $’ 所示进行选择。
图 $ % & % $’ 电液控制阀的应用范围
随着机电一体化的进展，电液控制阀也向着这方向发展，目前新开发的电液控制阀 往往将阀的检测元件和放大器等和液压阀装在一起，使用时只需供给直流电压，这样就 使电液控制阀的应用更易普及和推广。
（四）液压控制阀
$ ( 液压控制阀的作用
液压放大元件分为液压控制变量泵和液压控制阀两大基本类型。液压控制阀是液 压控制系统中最主要的一种控制元件。
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液压控制阀以输入的机械运动控制输出流体的压力和流量，在液压控制系统中，它 是机械—液压转换装置，把输入的小功率机械信号，转换为大功率的液压信号输出，所 以它也是一种功率放大装置，有时被叫做液压放大元件。
液压控制阀，在节流式液压控制系统中，它直接控制液压执行元件的动作；在容积 式液压系统中，它控制液压泵的变量机构，改变其输出流量，从而间接地对液压执行元 件进行控制，所以，液压控制阀的性能直接影响系统的工作性能。
! " 典型液压控制阀
液压伺服控制系统中，常用的典型液压控制阀有滑阀、喷嘴挡板阀和射流式阀。
（#）滑阀
这种阀因具有良好的控制性能，在液压控制系统中应用最广泛。由于使用场合不 同，滑阀具有各种结构形式。
图 # $ ! $ #% 滑阀的各种结构示意图
!根据滑阀上控制边（工作节流棱边）的数目，圆柱滑阀可分为双边和四边滑阀，如 图 # $ ! $ #%（ !）、（ "）、（ #）、（ $）所示。从加工工艺来看，单边滑阀最简单，四边滑阀最 复杂；从控制性能来看，双边滑阀较差，四边滑阀最好。在要求较高的液压控制系统中，
四边滑阀应用最多。
"根据滑阀的通道数，圆柱滑阀可分为二通阀、三通阀和四通阀等。二通阀和三通 阀只有一个负载通道，只能控制差动液压缸，如图 # $ ! $ #%（ !）所示。
#根据滑阀在零位时的开口型式，圆柱滑阀可分为正开口（负重叠，% & &）阀，零开 口（零重叠 % ’ &）阀和负开口（正重叠 % ( &）阀，分别如图 # $ ! $ #) 所示。
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图 ! " # " !$ 滑阀的不同开口形式
滑阀的优点是功率放大系数大，特性易于计算和控制，因此功率级均采用滑阀；其 缺点是要求严格的配合公差、制造成本高，作用于阀芯上的力较多且较大、又是变化的，
因此灵敏度和动态响应较低，要求控制力大。
（#）喷嘴挡板阀
喷嘴—挡板式阀没有摩擦副，灵敏度高；挡板惯性很小，动态响应高；所需的控制力 小，缺点是喷嘴直径很小，对工作油的过滤要求很高，抗污染差，效率低，因此，适用于小 功率，通常作前置放大级用。
图 ! " # " #% 喷嘴挡板阀
! " 固定节流孔；# " 喷嘴；& " 挡板
喷嘴挡板阀有单喷嘴挡板阀和双喷嘴挡板阀两种结构型式，如图 ! " # " #%（ !）、
（ "）所示，主要由喷嘴 #、固定节流孔 ! 和挡板 & 组成。挡板与喷嘴之间形成一个可变 节流口，挡板一般由扭轴或弹簧支承，挡板的位置由输入信号控制。
对于双喷嘴挡板阀〔如图 ! " # " #%（ "）所示〕，当压力油 #$进入阀后，分别通过两 个液阻相等的固定节流口 !，再经喷嘴 # 和挡板 & 间的可变节流口 !、" 喷出，流回油 箱，在喷嘴腔 %、& 内分别形成压力户 #’、##，作用在液压缸的左右腔。
对于双喷嘴挡板阀〔如图 ! " # " #%（ "）所示〕，当压力油 #$进入阀后，分别通过两 个液阻相等的固定节流口 !，再经喷嘴 # 和挡板 & 间的可变节流口 !、" 喷出，流回油 箱，在喷嘴腔 %、& 内分别形成压力户 #’、##，作用在液压缸的左右腔。