判斷一款液壓閥性能好壞有很多的評價(jià)標準，今天和大家聊一聊常見(jiàn)的評價(jià)方法之一——動(dòng)態(tài)響應特性。對于常規的換向閥，往往只用關(guān)注階躍響應；而對于比例閥甚至伺服閥，則還需關(guān)注頻率響應特性。
　　
　　在液壓系統中，閥件屬于控制元件，除了決定液壓油的流向與流量之外，還影響著(zhù)系統的響應速度。試想：一個(gè)動(dòng)作需要在50ms快速啟動(dòng)，還需要再50ms快速準確停止，這就對液壓閥件的響應提出了要求。我們先從基礎的階躍響應說(shuō)起。

　　一、階躍響應

　　
　　階躍響應，在時(shí)間域中表達系統輸出隨階躍輸入信號的變化關(guān)系。

　　上圖中，代表典型的階躍響應曲線(xiàn)，一階環(huán)節為系統中有一個(gè)阻尼元件存在，當有一個(gè)輸入信號時(shí)，系統輸出不會(huì )馬上達到一定值，而是緩慢上升的過(guò)程。二階環(huán)節為系統中含有兩個(gè)獨立的儲能元件，且所存儲的能量能夠相互轉化，從而導致輸出帶有震蕩的性質(zhì)。
　　
　　在二階環(huán)節中，當給定輸入信號，系統輸出會(huì )有震蕩過(guò)程，個(gè)波峰與目標值1的差距叫做超調量，zui終系統輸出穩定在目標值95%的時(shí)間點(diǎn)ts叫做調節時(shí)間或響應時(shí)間。ts即是階躍響應中的重要參數。
　　
　　往往我們在樣本中看到的階躍響應時(shí)間就是指ts，它反映了液壓閥的響應速度。
　　

　　二、頻率響應

　　
　　      頻率響應，針對動(dòng)態(tài)信號，即隨時(shí)間不斷變化的信號。對于這樣的信號，不可能再用時(shí)間域的階躍響應時(shí)間來(lái)表達它的動(dòng)態(tài)特性了，因此引入了頻率域的方法，及所謂的頻率響應來(lái)表達。
　　
　　任何一個(gè)隨時(shí)間變化的連續函數都可以分解為多個(gè)不同頻率、不同振幅的正弦函數的疊加。就如下圖左邊的波形可以由右邊的多個(gè)波形疊加而得。

　　基于此，我們就可以將任何輸入信號看成正弦波，而對于一個(gè)線(xiàn)性系統，如果輸入一個(gè)正弦信號，那么他的輸出也一定是相同頻率的正弦值，但其幅值有所改變，相位有所滯后。
　　
　　X為輸入信號，Y為系統輸出。
　　
　　定義幅值比為：

　　相位移為：φ
　　
　　頻率不同，幅值比和相位移不同。隨著(zhù)頻率不斷增大，幅值比會(huì )不斷減小，相位移也會(huì )不斷增大。
　　
　　工程上常用Bode圖來(lái)表達頻率特性。

　　通常將對應-3dB的頻率值作為幅頻響應；-3dB對應的幅值比為0.707，即幅值衰減為70%；相位移-90度對應的頻率值作為相頻響應。
　　
　　因此在上圖中，閥開(kāi)度0.5%時(shí)的幅頻特性（對應-3dB）為150Hz，相頻特性（對應-90度）為90Hz。而閥開(kāi)度50%時(shí)的幅頻特性和相頻特性都為60Hz。
　　
　　幅頻特性體現系統對輸入信號跟隨的強度，而相頻特性則體現系統對輸入信號跟隨的適時(shí)性。舉個(gè)栗子：導彈跟隨系統對相頻響應特性的要求就更高，因為系統需要適時(shí)跟蹤捕獲的目標（如空中的敵機），只要擊中就能造成巨大的打擊。
　　
　　來(lái)看一個(gè)實(shí)際的樣本，以派克漢尼汾的D1FP比例伺服換向閥為例，其頻率響應特性曲線(xiàn)如下：

　　從圖中即可看到控制信號為5%時(shí)，幅頻響應及相頻響應特性都為350Hz；這從樣本參數表里也得到驗證，350Hz的頻響特性已經(jīng)達到甚至超過(guò)了部分伺服閥的性能。

　　動(dòng)態(tài)響應特性是液壓閥的關(guān)鍵參數，對系統的響應速度有著(zhù)至關(guān)重要的意義。在選用液壓閥時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注?？筛鶕到y響應的要求來(lái)進(jìn)行選擇。