数字液压技术的定义

数字液压技术的定义尚未统一。目前，主流的数字液压定义都能部分反映数字液压的特点，但都有不恰当的覆盖范围，导致数字液压技术的定义存在歧义。其中，M. Linjama提出的定义指出了数字液压技术的两个特点;即离散控制和主动控制。前者是数字液压技术的固有特性，因为控制数字液压元件的信号是离散的数字信号。后者仅仅部分地给出了数字液压技术的本质特征，因为主动控制不等于智能控制。例如，液压系统中常用的比例-积分-微分控制(PID控制)可以实现对系统输出的主动控制。但它不能被称为智能控制，因为它不能执行与人类智能相关的智能行为，如判断、推理、感知、沟通等。因此，M. Linjama的定义不能完全反映数字液压的本质特征。杨华勇提出了数字液压的另一个主流定义，主要突出了数字液压技术的离散特性。它有控制信号离散化和流体流量离散化两个方面，但忽略了数字液压的本质特征——智能控制。例如，传统的比例控制和简单的开关控制也具有离散特性，但它们永远不会被认为是数字液压技术。因此，杨华勇的定义也不完美。

在此基础上，结合国内外学者的观点，给出了数字液压技术的定义。我们将数字液压技术定义为用调制的、离散的数字信号直接控制离散流体，实现对系统输出的主动智能控制的系统。具有这种技术特征的液压元件可定义为数字液压元件。由数字液压元件组成的系统也可以定义为数字液压系统。此外，数字液压技术的本质特征是智能控制;只能实现开/关控制的技术不能归类为数字液压技术。

2.2. 数字液压技术分类

根据2.1节的定义，数字液压技术可分为三大类。

2.2.1. 并行数字液压技术

并联数字液压技术要求所有元件并联连接，所有元件的复合状态由调制的离散数字信号控制。不同的复合状态给出不同的离散流体流动，可用于实现系统输出的智能控制。并联数字液压系统具有固定数量的离散输出，这些输出依赖于元件的复合状态，并且不需要频繁的元件开/关开关。

2.2.2. 高速开关数字液压技术

为了实现对系统输出的智能控制，高速开关数字液压技术对高速开关元件提出了很高的要求，要求高速开关元件能够快速连续切换输出不同离散值的流体流量。从理论上讲，高速开关数字液压系统的输出可以是一定范围内的任意值，但由于元件的开关频率的影响，它仍然是一个离散量。但是，如果开关频率很高或开关量足够小，则离散量对系统造成的脉动在控制系统中是可以接受的。如果采用脉宽调制(PWM)信号来控制高速开关元件，则输出与脉宽成正比。

2.2.3. 步进式数字液压技术

步进数字液压技术依赖于由调制的离散数字信号控制的精密步进电机。步进电机的转动可以通过机械结构来控制阀芯的运动。因此，可以得到离散的流体流动，实现对系统输出的智能控制。

步进数字液压技术的关键是实现步进电机的旋转与阀芯运动的精确转换。