1 引言 近年来随着液压技术、计算机控制和电子技术的发展出现了一种新型集成一体化的无伺服阀电液伺服执行器，即EHA（ElectrohydrostaticActuator），将电动机、液压泵、油箱、液压阀组、液压缸、检测元件和控制器集成化、小型化，使得该新型集成一体化执行器体积小、质量轻、效率高，克服了传统液压系统固有的一些缺点，具有重大的理论意义和实用价值。
2 EHA的原理
通过对比国内外各种EHA方案，设计EHA液压原理图如图1所示。
EHA是一个闭式的系统。系统由DSP控制器、高速无刷直流电机、高速双向定量柱塞泵、双作用对称缸、增压油箱、信号测量装置和过滤器等组成。与传统的液压系统不同，其原理是通过电机调��，直接驱动定量泵，控制定量泵的转速和转向，从而控制系统泵输出的压力和流量，*终达到控制液压缸位移输出的目的。增压油箱通过两个单向阀连接到系统，使系统的压力始终不低于增压油箱的压力，防止油液中气穴现象的发生。为了保证系统的**，系统中设置了**阀，以防止液压泵和液压缸两腔中的压力过高。系统中还设置了一个阻尼旁通阀，当整个液压缸发生故障时，可以开启旁通阀，使泵出的流量经旁通阀全部回到泵的吸油口，此时，液压缸处于自由状态，对负载不发生作用，在重要的应用场合可以用其他驱动方式进行**操作。系统的内环为直流伺服电动机的双环伺服控制系统，即电流环、速度环，实现对电机的**速度控制；系统的对外环为位置环，由装在活塞杆中心的直线位移传感器（LVDT）实现系统的位置反馈，控制系统的输出位移。
3EHA的仿真分析
以某型飞机副翼电液执行器的性能参数为基础，设计满足其性能的电动液压执行器。并用液压专用仿真软件EASY5对所设计的电动液压执行器的工作特性进行了仿真，验证了系统参数设计的合理性。
3.1EHA系统仿真参数的确定
某型飞机副翼作动器主要性能参数为：总行程44.25mm，空载速度26mm/s，*大输出力48kN。为满足该执行器的性能要求，经反复计算，选择无刷直流电机的*大输出转矩4Nm，*高转速10000r/min，额定功率4.2kW，电枢电阻O.19Ω，电枢回路电感O.25mH，电机的反电动势系数0.4Vs/rad，电机的转矩常数0.089Nm/A；双向定量柱塞泵的排量0.8ml/r，双作用对称缸活塞有效面积22.4cm2，*大行程44.25mm。
3.2EHA仿真模型的建立
EASY5为专用液压仿真软件，在仿真整个系统之前，需要对无刷直流电机建立子模型。忽略无刷直流电机换相过渡过程的影响，无刷直流电机可看作直流电机。
*后，得到整个系统的EASY5仿真模型如图2所示。图中增压油箱初始压力为2MPa，*大体积630ml；两个溢流阀压力设定在24MPa，单向阀的压力降为2KPa。泵的排量为0.8ml/r，容积效率为99%。油缸的活塞面积为22.4cm2。系统采用PI控制器。
图2 EHA系统EASY5仿真总图
3.3 EHA仿真结果及分析
系统在负载48kN，±8mm阶段信号作用下的响应曲线，见图3。
从图3可以看出，设计的电液伺服执行器满足性能要求。负载为48kN时，系统从-8mm至+8mm的时间约为0.3s，对应液压缸两腔的压差为21MPa，与计算值有较好的吻合。系统在阶跃过程中，电机以*高转速10000r/min运行，电机输出转速有一定的超调和波动，这是控制器的设计引起的，但具有较好的快速性。
图3 仿真结果曲线
4结束语
本文提出了一种无伺服阀电液伺服执行器原理样机的方案，以某型飞机性能参数为基础，用液压仿真软件EASY5对系统样机进行了仿真，仿真结果表明，系统具有良好的动态性能，能够满足该型飞机副翼作动器的性能要求。当用普通的交流电机取代无刷直流电机，或去掉系统中的位置反馈，所设计的EHA系统完全可以用于一般电液传动及控制系统上。这种新型的无伺服阀电液伺服执行器无论是对航空，还是一般的工业领域，都具有重大的发展意义。