電動執(zhí)行器是工業(yè)過程控制系統(tǒng)中一個十分重要的現(xiàn)場驅動裝置，其能源取用方便、安裝調試簡單，在電力、冶金、石油、化工等工業(yè)部門得到越來越廣泛的應用。電動執(zhí)行器包括電動執(zhí)行機構和調節(jié)閥兩部分，控制精度主要決定于電動執(zhí)行機構的控制性能，它能夠將系統(tǒng)的控制信號轉換成輸出軸的角位移、直線位移，控制閥門等截流件的位置或其它調節(jié)機構，使被控介質按系統(tǒng)要求狀態(tài)工作。

1 電動執(zhí)行器的研制及應用現(xiàn)狀

1.1 國內現(xiàn)狀

我國電動執(zhí)行器的研制起步較晚，是從蘇聯(lián)有觸點的執(zhí)行機構進行仿制開始的，60年代末70年代初，逐步發(fā)展了DDZ-II型和DDZ-III型產品[1]。

80年代以來，隨著電力電子技術的發(fā)展，電動執(zhí)行器發(fā)展快速，無觸點的DKJ型角行程和DKZ型直行程電動執(zhí)行機構兩大類產品進入市場，DKJ、DKZ是我國最早的、唯一生產的電動執(zhí)行器，此產品以結構簡單、經濟實用等優(yōu)點被最早的國營大型企業(yè)使用。

隨著現(xiàn)代工控計算機管理的發(fā)展，目前我國儀器儀表行業(yè)整體綜合技術水平普遍上升，微電子技術和計算機技術在儀器儀表產品中普遍采用，多數(shù)產品實現(xiàn)了智能化。今天，DKJ、DKZ系列與以前相比有了兩大實質性改進：

（1）生產出直接受計算機控制的智能電子型、戶外型、隔爆型等改進型產品；

（2）將電路控制部分灌封在一個小型塑料盒中，即模塊，形成了便于維護的即插即用型。因此，普通DKJ型和DKZ型的可靠性、精度、負載能力、信號品質系數(shù)等性能有了很大提高，而且對環(huán)境條件的要求降低了很多；

智能型的電動執(zhí)行器實現(xiàn)了智能控制、防護等級高、控制精度較高、重量輕、穩(wěn)定性好的功能[2，3]。如上海光輝自動化閥門有限公司生產的RQM系列智能型電動執(zhí)行機構就具備這些特點，其位置控制基本誤差=±1%，重復性誤差：（設定行程時間≥25s）≤1%。上海工業(yè)自動化儀器儀表研究所開發(fā)的RK-Z系列智能電動執(zhí)行機構采用全封閉、一體化結構；傳動系統(tǒng)采用螺桿螺母式，傳動平穩(wěn)、承載能力強、傳動精度高；具有自診斷、自調整和PID調節(jié)功能。此外，天津貝爾儀表有限公司生產制造的SKJ快速系列（3s或6s，國內最快）特別適用于需要緊急動作的工作場合。但國內的許多智能電動執(zhí)行器是引用國外先進技術生產制造的，如天津市龍城自動化儀表有限公司生產制造的SH系列智能型電動執(zhí)行機構采用了法國新一代先進技術。因此，與國際上先進的智能化電動執(zhí)行器相比，現(xiàn)有的國產電動執(zhí)行機構仍存在控制方式落后，可靠性不高，不能根據(jù)生產的實際要求進行參數(shù)的現(xiàn)場調整，不能組成網(wǎng)絡進行遠程控制等問題。在安全防爆性能等方面，遠遠低于氣動執(zhí)行機構，影響了它的應用[4]。

目前國內普遍使用DKJ和DKZ型兩大類產品，一些企業(yè)使用DKJ、DKZ的更新?lián)Q代產品，但在控制要求較高的實驗、生產控制中，主要是依賴價格較高的國外智能產品。如德國SIPOS、AUMA、EMG，英國ROTORK，法國BERNARD，美國LIMITORQUE等電動執(zhí)行器。隨著各種過程控制要求的不斷提高，電動執(zhí)行器必須提高控制性能，才能真正提高自動控制水平[5]。

1.2 國際狀況

自1929年LIMITORQUE公司制造出了世界上第一臺電動執(zhí)行機構以來，國際上電動執(zhí)行器技術水平發(fā)展迅速。20世紀80年代起，國外相繼推出了符合各種現(xiàn)場總線標準的智能執(zhí)行器，在工業(yè)現(xiàn)場取得了較好的應用效果[6]。由于高新技術的迅猛發(fā)展，目前國外己開發(fā)出新一代智能化電動執(zhí)行機構產品，電子計算機技術、微機控制技術己在閥門設計中得到廣泛應用。這些智能化電動執(zhí)行器功能強大、簡單可靠、技術先進

[7，8]。國際著名的電動執(zhí)行器公司英國的ROTORK（羅托克）生產的IQ系列智能化電動執(zhí)行器，不但具有智能通信、智能控制、支持多種現(xiàn)場總線的功能，而且其獨有的雙密封系統(tǒng)和紅外線非侵入式設定使它可用在任何環(huán)境中，防水防暴，終身可靠，調試及故障排除簡單。德國Hartmann&Braum公司新一代產品智能電動執(zhí)行器MOE700實現(xiàn)了智能式電子一體化，變頻變速定位，監(jiān)控等功能。代表著該領域的世界先進水平的公司還有美國的JORDAN公司和LIMITORQUE公司等幾家國外著名的公司。JORDAN公司的智能電動執(zhí)行器突出特點是動作頻率高，其動作頻率是2000～4000/h，而國內的電動執(zhí)行器動作頻率在2000/h以下，一般動作頻率達到1200/h就是很高的了?？傊?，國際上智能電動執(zhí)行器有以下特點：

（1）智能通信，智能控制智能電動執(zhí)行器利用微機技術和現(xiàn)場通信技術，實現(xiàn)雙向通信、PID調節(jié)、在線自動標定、自校正與自診斷等多種控制技術要求的功能，有效提高控制水平[9]。

（2）機電一體化新型智能化電動執(zhí)行機構將伺服放大器與執(zhí)行機構合為一體，驅動電路應用功能強大的集成模塊，結構簡單，控制性能 好[9]。

（3）控制策略更為先進先進的控制方法有利于解決電機的慣性問題，實現(xiàn)準確定位，提高控制精度[10]。Nucom電動執(zhí)行器利用先進的電制動技術，控制精度可達1/250，國產的普通型DKZ及DKJ電動執(zhí)行器控制精度一般為2.5/100。