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Meine Gedanken zur digitalen Hydraulik

Ich erinnere mich, dass es als ich 1979einen Master-Abschluss machte, bereits analoge Computer in der Schule gab und digitale Computer hinzu kamen, die alle die Größe mehrerer großer Kleider schränke hatten. Damals gab es eine Debatte über die Vorteile analoger Maschinen und digitaler Maschinen. Innerhalb weniger Jahre wurden die Simulatoren knapp. Beginnend mit dem digitalen Computer marschiert die digitale Technologie seit fünfzig Jahren triumphierend. Musik: Innerhalb weniger Jahre nach dem Erscheinen digitaler Discs wurden analoge Schallplatten und Bänder in die Ecke geschoben. Die DDD auf der Disc bedeutet, dass die Aufzeichnungs-, Verarbeitungs-und Speicher prozesse alle digital sind. In der Vergangenheit hatten Fernseh bilder oft "flatternde Schneeflocken", was bedeutet, dass das TV-Signal der analogen Technologie gestört wurde. Nach der Übernahme der digitalen Technologie ist das Bild viel klarer und stabiler. Das gleiche Kabel kann mehr als zehnmal so viele digitale Fernseh kanäle wie analoges Fernsehen übertragen.


Um Videos aufzunehmen, ersetzten (digitale) Discs Magnetbänder mit analoger Technologie. In mehr als zwei Jahrzehnten haben sich Videoformate von Low-Definition-VCD (352 × 288 Pixel) zu DVD, Blu-ray, 4K (3840 × 2160 Pixel) entwickelt. 8K ( 7680 × 4320 Pixel), ist es besser als in der ersten Reihe zu sitzen, um einen Film anzusehen. Digital kameras haben Filmkameras durch analoge Technologie ersetzt, und die Bilder sind so einfach zu verarbeiten, dass selbst profession elle Fotografen sie lieben. Das digitale Kino macht auch Filmfilme obsolet. Es scheint, dass die digitale Technologie überall unbesiegbar ist und die langfristige Nutzung der analogen Technologie in der Vergangenheit in wenigen Jahren ersetzt hat. Wird "digitale Hydraulik" auch die traditionelle Hydraulik ersetzen, und warum? Dies ist die Frage, die dieser Artikel zu beantworten versucht.


Die Simulations technologie basiert auf analogen Größen. Die digitale Technologie wird auf Basis digitaler Mengen entwickelt. Einige verwandte Konzepte werden in verschiedenen Kategorien unterschied lich definiert. Im Bereich der Prozess kontrolle versteht der Autor diesen Weg. Die analoge Größe bezieht sich auf die Größe, die zeitlich und räumlich kontinuierlich ist, allmählich übergeht und einen beliebigen Wert innerhalb eines bestimmten Bereichs annehmen kann (Definitions domäne). Zum Beispiel die Öl temperatur und der Flüssigkeits stand im Öltank, der Hub des Kolbens im Hydraulik zylinder, der Druck in der Last kammer und die Verschiebung der Proportional ventils pule. Die diskrete Menge bezieht sich auf die Größe, die zeitlich oder räumlich diskont inuierlich ist und nur mehrere diskrete Werte annimmt, und es gibt keinen Zwischen wert. Zum Beispiel ignoriert die Position der Schalt ventils pule unter normalen Arbeits bedingungen ihren Öffnungs-und Schließ vorgang und berücksicht igt nur die beiden Zustände vollständig geöffnet und geschlossen. und seine Position kann als diskrete Menge betrachtet werden. Für ein anderes Beispiel sind mehrere quantitative Pumpen parallel geschaltet, und der Durchfluss, der abgegeben werden kann, wird im Allgemeinen als diskrete Größe angesehen-verschiedene Kombinationen des Ausgangs stroms jeder Pumpe. Diskrete Mengen sind ungeordnet.


Es gibt keine absolute Grenze zwischen diskreten und analogen Größen.


Analoge und diskrete Größen existieren objektiv.


Digitale Quantität ist eine künstlich vereinbarte, abstrakte und vereinfachte Beschreibung der objektiven Welt. Zahlen werden gemacht, um Informationen zu vermitteln, nicht Motivation. Die Verwendung von Zahlen kann psychischen Druck auf Menschen ausüben, aber keinen physischen Druck.


Numerische Mengen werden bestellt.


Hat eine Sequenz. Jedes Mal, wenn Sie 1 hinzufügen, ist das Ergebnis immer 1, 2, 3, nicht 1, 3, 2. Im Binär bereich sind die Zahlen nur 0 und 1, aber es gibt auch eine Folge: 0, 1, 10, 11,. ... Ziffern haben an verschiedenen Orten unterschied liche Bedeutungen. Zum Beispiel 11ist der Wert der 1 auf der linken Seite das 10-fache des Wertes der 1 auf der rechten Seite in Dezimal. Fünfund dreißig tausend, jeder versteht. Fünfund dreißig Millionen werden nicht funktionieren.


Ungeordnete Mengen können nicht als Zahlen gezählt werden.


Gründe und Anwendungs bereich der digitalen Technologie

Die Popularität der digitalen Technologie ist auf mindestens die folgenden Eigenschaften zurück zuführen.


  • Hohe Anti-Interferenz


Die reale Welt ist im Grunde eine Simulation. Bei der Speicherung, Übertragung und Wieder empfang die physikalische Größe, die tatsächlich zum Speichern und Übertragen von Informationen verwendet wirdRmation unterliegt immer unvorhersehbaren Störungen und unbestimmten Verlusten. Zum Beispiel wird der Magnetismus auf dem Magnetband schwächer; elektro magnetische Wellen in der Luft, Drähte und Lichtwellen in optischen Fasern, nach Fern übertragung wird die Intensität dämpfen; die Reflexions unebenheiten auf der optischen Scheibe haben aufgrund der Oxidation nach Jahrzehnten Verlust auch ungleich mäßige Höhen. Auf diese Weise unter scheidet sich die tatsächlich empfangene Signalstärke von der ursprünglichen. Beispiels weise beträgt die Signalstärke am Sende ende 1.000 ± 0,001 V, und das Empfangs ende kann 0,990 ± 0,005 V betragen. Wenn Sie analoge Technologie verwenden und diese entsprechend der Stärke des empfangenen Signals verarbeiten, kommt es zu Verzerrungen. Je mehr Retweets, desto größer die Verzerrung. Das Grundprinzip der digitalen Technologie ist ungefähr wie folgt: Die sendenden und empfangenden Parteien vereinbaren, dass die sendende Partei die zu übertragende analoge Menge probiert, um diskrete Mengen zu erhalten. und wandelt dann die diskreten Größen nacheinander in binäre digitale Größen um, die aus digitalen 0 und 1 bestehen, Und verwendet Impulse in Gruppen, um diskrete Größen zu erhalten. An den Empfänger geschickt. Der Empfänger betrachtet die empfangenen Impulse mit einer Amplitude kleiner als einen bestimmten Wert, beispiels weise 0,3 Impulse als 0, und die Amplituden in einem bestimmten Bereich, zum Beispiel, 0,7, 1,3 Impulse als 1 und alle Impulse außerhalb dieses Bereichs als 1. ungültig. Konvertieren Sie dann die gruppierten Binär zahlen in Oktal-, Hexadezimal-oder Dezimalzahlen, die erforderlich falls im täglichen Leben verwendet werden, und stellen Sie sie dann in analoge Größen wieder her. Dies hat eine sehr hohe Anti-Interferenz und hat eine starke Reproduzier barkeit erreicht, so dass es viele Male weiter geleitet werden kann. Prinzip der binär codierten Signal übertragung A-empfangenes Signal B-binäres digitales Signal, interpret iert nach Konvention Anti-Interferenz, binär ist besser als alle anderen Basen, beispiels weise ternär. Daher ist die digitale Technologie, die in der gesamten Gesellschaft beliebt ist, tatsächlich binäre digitale Technologie. Die Frequenz der codierten Signal übertragung ist im Allgemeinen fest, aber anstatt Hz als Einheit zu verwenden, verwendet sie b/(Bit/s-Bitrate, die Anzahl der Ziffern, die pro Sekunde übertragen werden können), von den frühen Tausenden von b/s bis zu den aktuellen Hunderten Tausende von b/s (Mb/s) oder sogar Milliarden (Gb/s).


  • Überprüfbar keit


Es ist leicht zu überprüfen, nachdem die analoge Menge in digitale Menge umgewandelt wurde. Senden Sie beispiels weise einen Scheck code am Ende des Sendens eines Daten batches. Es wird vereinbart, dass die letzten beiden Ziffern der Summe dieses Daten charges dem Scheck code entsprechen sollten. Andernfalls ist dieser Daten stapel alle ungültig und fordert erneut zu senden. Die Zuverlässigkeit der Informationen wird durch Nachprüfung weiter verbessert.


  • Umfassende Ausdrucks fähigkeit


Mit einer Reihe digitaler Kombinationen kann die digitale Technologie jetzt fast alle in der Welt verwendeten Texte gleichzeitig ausdrücken und verschiedene Klänge, Farben, Bilder, Musik, Filme ausdrücken. usw., und seine Verzerrung hat das Niveau erreicht, das gewöhnliche Menschen nicht wahrnehmen können.


  • Programmier barkeit


Computer programme, die auf Basis digitaler Technologie entwickelt wurden, können einerseits von Computern ausgeführt werden und andererseits äußerst komplexe Logik ausdrücken. damit Computer komplexe Prozess steuerung realisieren können und eine gewisse Selbst lern fähigkeit haben. Kluger Fortschritt.


  • Hochgeschwindigkeits-Rechen fähigkeit


Die Zentraleinheit (CPU) in Mobiltelefonen konnte Hunderte Millionen von Arithmetik-und Logik operationen pro Sekunde ausführen. Einige Mobiltelefone sind mit 4 CPUs (4 Kerne) gleichzeitig ausgestattet, und seine Berechnung-die Fähigkeit, komplexe Programme auszuführen, ist schwer vorstellbar.


  • Hoch geschwindigkeit übertragungs fähigkeit


Die digitale Technologie hat einerseits eine Geschwindigkeit von 300.000 km/s aufgrund der Verwendung elektro magnetischer Wellen und der Lichtwellen ausbreitung. Auf der anderen Seite kann die Übertragung bei extrem hohen Frequenzen (3G, 4G und 5G von Mobiltelefonen wenden im Wesentlichen höhere Frequenzen an) viele Informationen übertragen. Jetzt kann die Übertragungs rate von Haushalts-Glasfasern 100 Mb/s erreichen, und es ist bereits möglich, hoch auflösendes Video synchron zu übertragen. In weniger als einer seCond, die vier Klassiker können übertragen werden.


  • Hohes Integrations niveau


Jetzt ist die tragbare Festplatte die Größe einer Handfläche und hat eine Speicher kapazität von mehr als 2T, dies entspricht 1 Billion chinesischen Schrift zeichen und etwa 800.000 Exemplaren von A Dream of Red Mansions. Die Speicher kapazität großer Cloud-Server ist jedoch in der Alltags sprache schwer zu beschreiben. Das binäre digitale Signal wird durch zwei stabile Zustände der Schaltung dargestellt, daher erfordern die Komponenten in der Schaltung keine hohe Präzision und können auf eine sehr kleine Größe komprimiert werden. Gegenwärtig beträgt die Größe von Komponenten in großen integrierten Schaltkreisen nur wenige hundert oder ein Tausendstel eines Haares, und eine integrierte Schaltung von der Größe eines Sesams amen kann Millionen elektronischer Komponenten enthalten.


  • Niedriger Preis


Silizium, der Haupt rohstoff für die Herstellung integrierter Schaltkreise, ist das zweit häufigste Element in der Erdkruste und daher uner schöpf lich. In den letzten fünfzig Jahren, als die Fertigungs technologien gereift sind und die Größe der integrierten Schaltkreise geschrumpft ist, hat sich der Preis für integrierte Schaltkreise mit derselben Funktion alle 18 Monate halbiert.


  • Das Internet


Das leistungs starke Internet, das auf der Grundlage der oben genannten Merkmale entwickelt wurde, ist in jeden Haushalt und sogar in die Tasche aller eingedrungen. Die digitale Technologie basiert auf der Digitalis ierung von Informationen, aber der Grund, warum sie die analoge Technologie ersetzen kann, ist untrennbar mit der Unterstützung der oben genannten Merkmale in vielen Aspekten verbunden, die alle unverzicht bar sind. Stellen Sie sich vor, das Mobiltelefon ist noch so groß wie das große Mobiltelefon vor 20 Jahren, oder der Bildschirm ist nur schwarz und weiß oder der Speicher ist voll, nachdem Sie 3 Fotos gemacht haben. oder kann keine Verbindung zum Internet herstellen oder ein Foto in Momenten posten Es dauert eine Stunde, Oder es kostet 100 Yuan, eine Kopie zu senden. Wird digitale Technologie noch so beliebt sein?


Trotzdem hat die digitale Technik ihre Grenzen. Es wird nur zur Übertragung von Informationen verwendet, die Spannung beträgt nur wenige V, der Strom beträgt nur wenige µA und die übertragene Leistung ist für die technische Technologie des täglichen Lebens unbedeutend.


Es gibt immer noch viele Informationen, aber es ist schade, dass es immer noch notwendig ist, die Sprache zu verwenden, um einige unauffällige und äußerst subjektive Beschreibungen zu machen. Öffentliche Berichte über die erfolgreiche Anwendung der Digitalis ierung, etwa Informationen über Duft-und Lebensmittel geschmack, gab es bisher nicht.


Kann die digitale Hydraulik direkt an einen Computer anges ch lossen werden? Das ist ein Gerücht!

Der Betriebs strom zwischen elektronischen Komponenten in einem Computer beträgt weniger als einige µA. Um hydraulische Komponenten zu steuern, beträgt der erforderliche Signalstrom mindestens zehn mA, was mehr als dem 10.000-fachen des internen Stroms des Computers entspricht. Daher benötigt der Computer eine Strom verstärkung, um hydraulische Komponenten anzutreiben, und es ist unmöglich, eine direkte Verbindung herzustellen. Die elektronischen Komponenten im Computer übertragen parallele Signale über den internen Bus vom frühen 8-Bit zum jetzt üblichen 64-Bit. Jedes Ausgangs signal erfordert spezielle elektronische Komponenten, um die Umwandlung und Verstärkung von diesem internen Bus zu übernehmen, unabhängig davon, ob es sich um ein analoges Signal zur Steuerung eines Servo ventils handelt, ein PWM-Signal zur Steuerung eines Proportional ventils. oder ein PNM-Signal zum Antrieb eines Schrittmotors; selbst das einfachste Schalters ignal, Erfordert auch eine dedizierte elektronische Komponente, um ein bestimmtes Bit aus dem parallelen Bus zu holen. Die Ausgangs schnitts telle eines Personal Computers hatte früher einen 25-poligen parallelen Anschluss zum Anschluss an einen Drucker und eine 9-polige serielle Schnitts telle zum Anschluss an eine Maus. aber jetzt gibt es nur Kopfhörer buchsen, HDMI-und USB-Schnitts tellen. Keine dieser Schnitts tellen kann direkt an hydraulische Komponenten anges ch lossen werden. Einige industrielle Steuerungs computer oder SPS verfügen über spezielle Schnitts tellen, die analoge Signale, PWM-Signale, PNM-Signale und Schalt signale zur Steuerung von Hydraulik komponenten ausgeben können. Sie sind jedoch alle speziell nach Bedarf eingestellt. Verschiedene elektronische Komponenten und Verstärker weisen einige Preis unterschiede auf, aber in der heutigen hoch entwickelten elektronischen Industrie sind diese Preis unterschiede im Vergleich zu den Kosten des gesamten Hydraulik systems verna ch lässig bar. Daher ist es wahr, dass "der Computer die diskreten Hydraulik komponenten steuert, ohne dass D/A-Konvertierungs kompon erforderlich istEnts ", aber die sogenannte" digitale Hydraulik kann direkt mit dem Computer verbunden werden "ist ein Gerücht und ein Bluff!


Über die Definition des digitalen Hydraulik drucks

In Europa konzentriert sich die Forschung zur digitalen Hydraulik haupt sächlich auf mehrere Forschungs einrichtungen wie die Tampere University of Technology in Finnland und die Johannes Kepler University Linz in Österreich. Herr Linjama von der Tampere University of Technology schlug einmal die folgende Definition vor: Digital Fluid Power bedeutet hydraulische und pneumatische Systeme mit diskret bewerteten Komponenten, die die System ausgabe aktiv steuern. Hinweis: Diese Definition bezieht sich nur auf digitale Systeme und diskrete Komponenten, nicht auf digitale Komponenten.


Über techno logische Innovation und Ersatz

Es besteht kein Zweifel, dass wir ständig Innovationen entwickeln und alte Produkte durch neue und bessere ersetzen müssen. Und die Kunden bedürfnisse in den Vordergrund stellen. Diejenigen, die sich mit Technologie beschäftigen und ein Unternehmen gründen, sollten die Bedürfnisse der Kunden jederzeit in den Vordergrund stellen und welche Vorteile ihre eigene Technologie für die Kunden bringen kann. Zum Beispiel werden Hydraulik zylinder von Kunden verwendet, um Lasten anzutreiben. Daher ist die Reiseroute die erste Priorität. Was ist dann der Nenn arbeitsdruck, wie hoch der Drucktest durchgeführt wurde und Hundert tausende von Haltbarkeit tests durchgeführt wurden, wie ist die Verschleiß festigkeit und Korrosions beständigkeit der Kolbenstange? Krabbeln, ob es die Mindest anforderungen von Industries tandards erfüllt, und so weiter. Gegenwärtig wird die überwiegende Mehrheit der Hydraulik zylinder, insbesondere die in Baumaschinen verwendeten, manuell gesteuert, dh manuell gesteuert und erfordert keine automatische Position ierung. Wenn es sich um einen automatischen Position ierungs hydraulik zylinder handelt, muss über die Position ierungs wiederholbar keit und Genauigkeit gesprochen werden, wenn sich die Last ändert und sich der Druck der Ölquelle ändert, sowie über die dynamischen Ansprech eigenschaften. Sprechen wir über die gemessenen Daten. Im Inland und internat ional gibt es mindestens tausend Unternehmen, die Hydraulik zylinder herstellen können. Es ist relativ leicht zu sagen, dass es das inländische fort geschrittene Niveau erreicht hat. Um das internat ionale fort geschrittene Niveau zu erreichen, hätte es zumindest das Niveau von acht oder zehn hochmodernen Produktions stätten der Welt untersuchen und inspizieren müssen.


Wichtige Punkte, auf die bei der techno logischen Innovation und Substitution geachtet werden muss

  • Die Funktionen und Aufgaben müssen grunds ätzlich gleich sein. Es ist bedeutungs los, Komponenten mit verschiedenen Funktionen und Aufgaben zu vergleichen und über Ersatz zu sprechen.


  • Das Preis-Leistungs-Verhältnis ist besser: oder die Leistung ist besser, aber der Preis erhöht sich nicht viel; Oder die Leistung ist nicht schlecht, aber der Preis ist offen sichtlich niedrig. Die Leistung hier sollte ver allgemeinert werden, einschl ießlich Haltbarkeit, Umweltschutz und so weiter. Der Preis sollte hier nicht nur die F & E-, Design-und Herstellungs kosten, sondern auch die Ersatz-und Substitution kosten berücksichtigen. Um zu sagen, dass eine Komponente fort geschrittener ist und eine andere Komponente ersetzen kann, ist es daher erforderlich, die durch Tests erhaltenen Leistungs daten auf realistische Weise umfassend zu vergleichen und verschiedene Kosten zu vergleichen. Es reicht nicht aus, nur einen Punkt zu vergleichen. Zum Beispiel, obwohl das Servo ventil mit Rückkopplung dem gemeinsamen elektrischen Proportional ventil mit offenem Regelkreis in Bezug auf Wiederholbar keit, Linearität, Hysterese usw. offen sichtlich überlegen ist, seine Anwendungs menge und Umfang sind der des elektrischen Proportional ventils weit unterlegen, nicht nur wegen der komplizierten Struktur und der Unfähigkeit, die Herstellungs kosten zu reduzieren, Aber auch wegen der Verschmutzung empfindlichkeit und anderer Probleme. Darüber hinaus haben verschiedene Anwendungen oft unterschied liche Bewertungen, ob die Leistung aus gezeichnet ist oder nicht. Es ist eine aus gezeichnete Leistung in einer Anwendung, und es kann nicht ernst genommen werden in einer anderen Anwendung. Zum Beispiel die Dauerhaft igkeit der Arbeit, hoffen Hochsee schiffe, 20 Jahre zu halten, während Raketen nur wenige Minuten benötigen.


  • Dämonen verstecken sich in Details. Viele Ideen werden den Details erst ausgesetzt, wenn sie tatsächlich hergestellt und verwendet werden, um zu wissen, ob sie für die Popular isierung geeignet sind. Der Magnets chwebebahn ist ein Beispiel. Theoretisch ist es extrem schön: Der Zug wird durch Magnet kraft in der Luft aufgehängt, und es gibt keine Reibung mit dem Boden. Als es jedoch tatsächlich hergestellt wurde, fühlte man, dass es teuer und schwer zu fördern war.

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  • Neue Technologien können möglicher weise alte Technologien nicht ersetzen. Zum Beispiel die Zug traktion lokomotive, die früheste erschien Dampfloko motive, um 1825; Dann kam die elektrische Lokomotive, ungefähr 1840; Dann kam die Diesel lokomotive, ungefähr 1920. Gegenwärtig sind Dampfloko motiven grunds ätzlich außer Betrieb, obwohl Diesel lokomotiven immer noch in großem Einsatz sind, aber jetzt werden die 14 Hoch geschwindigkeit szüge alle mit Strom angetrieben. Zum anderen Beispiel wurde der Benzinmotor 1883 erfunden. Der Dieselmotor wurde neun Jahre später erfunden und wird wegen seiner großen Leistung seit vielen Jahren bevorzugt. Es ist fast die einzige Stromquelle in Schiffen, Lastwagen und mobilen Baumaschinen und ist zu gleichen Teilen mit Benzinmotoren in Autos unterteilt. Laut dem jüngsten Bericht des Bundes ministeriums für Umweltschutz sind Dieselmotoren jedoch die Haupte missions quellen der Feinstaub partikel PM10 und NO 2 in Deutschland, so dass sie kritisiert wurden. In Deutschland durften Diesel autos, die die E5-Abgasnormen erfüllen, 2015 auf den Markt gebracht werden, und 2017 wurde ihnen die Einfahrt in das Stadtgebiet von Stuttgart verboten. Auch München, Köln und andere Städte bereiten sich auf ähnliche Maßnahmen vor [7]. Die Automobili ndustrie beklagt, dass das Leben von Dieselmotoren in Gefahr ist. Daher ist es naiv zu behaupten, dass ein Artefakt erfunden wurde, das alle vorhandenen hydraulischen Komponenten ersetzen kann, und es kennt die Tiefe der Hydraulik technologie und ihre umfangreiche und komplexe Anwendung nicht.

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