许仰曾教授，博导，国务院特殊津贴专家
现职：
上海液压气动密封工业协会理事、专家委员会专家委员
液压气动数智化产业论坛创始人
曾任：
上海交通大学、上海理工大学、上海工程技术大学、兰州理工大学、燕山大学、合肥工业大学兼职教授、博士/硕士研究生导师
中国机械工程学会流体传动与控制分会液压专委会副主任高级顾问、中国液压气动密封工业协会专家委员会专家委员
跨国液压公司（中国）Vickers、Eaton、Danfoss等CTO、高级顾问
创建上海豪高机电科技有限公司任董事长
上海液压气动总公司副总工
斯蒂芬·哈克,博士、教授 Prof.Dr.Steffen Haack
德国爱尔福特大学机械工程博士
PhD of Mechanical Engineering of Erfurt University, Germany
德国博世力士乐股份有限公司执行总裁
Chief Executive Officer (CEO), Bosch Rexroth AG, Germany
德国机械设备制造业联合会流体动力协会董事会主席
Chairman of the Board, VDMA Fluid Power Association, Germany
德国德累斯顿工业大学, 中国浙江大学, 中国燕山大学客座教授
Guest Professor of Technical University Dresden (Germany), Zhejiang University(China), Yanshan University(China)

《现代液压气动手册》分3 卷、12 篇、58 章。本卷是第2 卷，主要内容包括：第5 篇液压4.0 生态
技术与产品（第19 章数智液压生态技术，第20 章传感器技术及其在液压气动中的应用，第21 章液压
系统微型计算机控制技术，第22 章3D 打印在液压工业中的应用，第23 章液压节能生态元件及系统，
第24 章液压元件CAT 试验技术）；第6 篇液压元件新型分类方法及新型产品（第25 章3D 微型液压球
形泵与电液泵，第26 章运动控制型液压元件，第27 章新能源液压系统及元件，第28 章静液压行走系统
及元件，第29 章微流控元件，第30 章博世力士乐互联数智液压技术与产品）；第7 篇水液压传动与控
制（第31 章水液压技术，第32 章水液压控制阀，第33 章水液压动力元件，第34 章水液压执行元件，
第35 章水液压技术应用）。
本书适合液压气动领域的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生、行业管理人员、企业
家及投资人参考。
本手册还开发了相关数字资源，包括可实现计算的公式、可查询的表格、视频资源等，读者可通过
扫描二维码进行使用，这大大提升了本手册的实用价值。
本书适合液压气动工程技术人员使用，也可供相关专业师生、行业管理人员和企业家及投资人参考。

序Ｆｏｒｅｗｏｒｄ
前言
数字化手册配套资源说明
第５篇　液压４０生态技术与产品
第１９章　数智液压生态技术３ !!!!
　１９１　数智液压元件生态技术体系４ !!
　　１９１１　数智液压元件生态技术
标准体系内容５ !!!!!!
　　１９１２　数智液压元件生态技术标准
体系的建立１１ !!!!!!!
　１９２　液压元件控制机制生态技术１２ !!
　　１９２１　液压智能元件的电控
单元１２ !!!!!!!!!!
　　１９２２　液压智能元件的现场
总线通信技术１９ !!!!!!
　　１９２３　软件语言与编程３５ !!!!!
　　１９２４　液压智能元件中的人工
智能４７ !!!!!!!!!!
　　１９２５　多轴运动控制器在智能
元件中的应用５６ !!!!!!
　１９３　增量式步进电动机与伺服电动
机的比较与选择５８ !!!!!!!
　　１９３１　步进电动机结构特点５９ !!!
　　１９３２　伺服电动机的结构特点６０ !!
　　１９３３　步进电动机与伺服电动机
性能的差异与选用６１ !!!!
　　１９３４　直流伺服电动机与交流
伺服电动机的异同６３ !!!!
　　１９３５　新型动圈式直线力
马达６６ !!!!!!!!!!
　１９４　丹佛斯工程机械数智液压生态产品
与技术平台ＰＬＵＳ＋１ ７０ !!!!!!
　　１９４１　ＰＬＵＳ＋１硬件平台７１ !!!!
　　１９４２　ＰＬＵＳ＋１软件ＧＵＩＤＥ开发
环境７７ !!!!!!!!!!
　　１９４３　ＰＬＵＳ＋１软件ＳｅｒｖｉｃｅＴｏｏｌ
下载与调试９２ !!!!!!!
　　１９４４　ＰＬＵＳ＋１软件代码与点灯小
程序９４ !!!!!!!!!!
　　１９４５　ＰＬＵＳ＋１ＳｅｒｖｉｃｅＴｏｏｌ诊断
文件设计１０４ !!!!!!!
　１９５　丹佛斯工程机械云服务平台１１２ !
　　１９５１　云服务平台概念１１２ !!!!
　　１９５２　云服务在移动液压中的
应用１１３ !!!!!!!!!
　　１９５３　云服务平台数据交互１２０ !!
　　１９５４　ＰＬＵＳ＋１在液压物联网生态
系统中的技术发展预测１２６ !
　１９６　国产液压系统的分布式智能控制器
介绍１２８ !!!!!!!!!!!
第２０章　传感器技术及其在液压
气动中的应用１３３ !!!!!
　２０１　传感器技术在液压气动技术
中的应用与新发展１３５ !!!!!
　　２０１１　传感器技术在液压气动技术
发展中的促进作用１３５ !!!
　　２０１２　液压气动技术中常用的
传感器种类１３７ !!!!!!
●●●●● 现代液压气动手册　第２卷
Ⅹ　
　２０２　传感器基本特性与性能参数１４０ !
　２０３　液压气动系统用压力传感器的
原理与应用１４５ !!!!!!!!
　　２０３１　原理分类与应用特点１４５ !!
　　２０３２　液压气动系统用压力传感
器的选择１４９ !!!!!!!
　　２０３３　液压传感器与气压传
感器１５３ !!!!!!!!!
　２０４　液压缸与气缸用位移传感器
原理与应用１５４ !!!!!!!!
　　２０４１　液压缸与气缸用位移传
感器原理１５４ !!!!!!!
　　２０４２　液压缸与气缸用位移传
感器的选择１５９ !!!!!!
　　２０４３　磁致伸缩位移（速度）传感
器在微型计算机控制系统
中的应用１６４ !!!!!!!
　２０５　角位移传感器１６５ !!!!!!!
　　２０５１　微动同步式与旋转变压器式
角位移传感器１６６ !!!!!
　　２０５２　数字式角位移编码器１６７ !!
　　２０５３　编码器在角度控制与检测中的
实际应用１７３ !!!!!!!
　２０６　接近开关１７４ !!!!!!!!!
　　２０６１　接近开关的工作原理
与分类１７４ !!!!!!!!
　　２０６２　接近开关的选择与应用１７６ !
　２０７　温度传感器１７９ !!!!!!!!
　　２０７１　温度传感器的原理与
分类１７９ !!!!!!!!!
　　２０７２　温度传感器的选择１８３ !!!
　２０８　液压气动元件型式试验用其
他参数检测传感器１８５ !!!!!
　　２０８１　力传感器１８５ !!!!!!!
　　２０８２　转矩传感器１８８ !!!!!!
　　２０８３　转速传感器１９１ !!!!!!
　　２０８４　流量传感器１９５ !!!!!!
　２０９　液压气动故障诊断用振动与噪声
传感器１９９ !!!!!!!!!!
　　２０９１　振动传感器及其测量参数的
确定１９９ !!!!!!!!!
　　２０９２　常用振动加速度（振动位移）
传感器２０１ !!!!!!!!
　　２０９３　微机电系统加速度
传感器２０２ !!!!!!!!
　　２０９４　振动信号处理与振动传感器
的性能比较２０４ !!!!!!
　　２０９５　基于噪声分析的机械故障
诊断方法２０５ !!!!!!!
　　２０９６　噪声采集与分析的传感器
与声级计２０６ !!!!!!!
　　２０９７　基于排气噪声的柴油机气阀
故障诊断２０８ !!!!!!!
　２０１０　数智液压气动元件对嵌入式
传感器的要求与应用２０８ !!!!
　　２０１０１　数智液压气动元件与系统中传
感器的作用与要求２０８ !!!
　　２０１０２　数智液压气动元件与系统对传
感器的“传知”要求２１０ !!
　　２０１０３　嵌入式溅射薄膜压力传
感器２１４ !!!!!!!!!
　　２０１０４　汽车变速器用ＭＥＭＳ液压压力
传感器２１６ !!!!!!!!
　　２０１０５　液压缸陶瓷活塞杆位移
传感器２１６ !!!!!!!!
　　２０１０６　嵌入电磁线圈的无位移敏感
元件的位移传感器２１８ !!!
　　２０１０７　用于工程机械智能液压阀的新
型ＭＥＭＳ温压传感器２１８ !!
第２１章　液压系统微型计算机控制
技术２２０ !!!!!!!!!!
　２１１　计算机控制系统的结构、
组成与分类２２１ !!!!!!!!
　　２１１１　电液轴２２１ !!!!!!!!
　　２１１２　计算机控制系统的组成２２２ !
　　２１１３　计算机控制系统的分类２２６ !
　２１２　通用数字控制器２３２ !!!!!!
　　２１２１　ＰＬＣ ２３３ !!!!!!!!!
目　　录●●●●●
Ⅺ　
　　２１２２　ＩＰＣ ２６４ !!!!!!!!!!
　　２１２３　基于ＲＴＷ体系框架的ｘＰＣ
目标２７９ !!!!!!!!!
　　２１２４　基于嵌入式控制器Ｃｏｍｐａｃｔ
ＲＩＯ的数字控制器２８４ !!!!
　２１３　液压系统和元件专用数字
控制器２９１ !!!!!!!!!!
　　２１３１　系统级液压专用数字
控制器２９４ !!!!!!!!
　　２１３２　元件级液压专用数字
控制器３０１ !!!!!!!!
　　２１３３　轴控级液压专用数字
控制器３０１ !!!!!!!!
　２１４　典型液压系统的微型计算机
控制方式３０２ !!!!!!!!!
　　２１４１　液压系统开环和闭环
控制３０３ !!!!!!!!!
　　２１４２　开关电磁阀定位系统的
微型计算机控制３０４ !!!!
　　２１４３　电液比例系统的微型计算机
控制３１０ !!!!!!!!!
　　２１４４　电液伺服系统的微型计算机
控制３１３ !!!!!!!!!
　　２１４５　数字控制阀的微型计算
机控制３１６ !!!!!!!!
　　２１４６　轴控制阀的微型计算机
控制３１８ !!!!!!!!!
　　２１４７　数字比例变量泵微型计算机
控制３１９ !!!!!!!!!
　　２１４８　现场总线的电液元件微型
计算机控制３１９ !!!!!!
　　２１４９　高速开关阀系统的微型计算机
控制３２０ !!!!!!!!!
　２１５　微型计算机控制的基本算法３２７ !
　　２１５１　控制算法概述３２７ !!!!!
　　２１５２　模拟ＰＩＤ控制器３２８ !!!!
　　２１５３　数字ＰＩＤ控制器———ＰＩＤ算法的
计算机实现３３１ !!!!!!
　　２１５４　ＰＩＤ算法在液压控制系统中的
应用３３４ !!!!!!!!!
第２２章　３Ｄ打印在液压工业中的
应用３３７ !!!!!!!!!!
　２２１　３Ｄ打印技术发展概况３３７ !!!!
　２２２　３Ｄ打印技术原理与特点３４０ !!!
　　２２２１　３Ｄ打印机的基本原理３４０ !!
　　２２２２　材料是３Ｄ打印技术的
核心３４２ !!!!!!!!!
　　２２２３　３Ｄ打印的优点与限制
因素３４３ !!!!!!!!!
　２２３　３Ｄ打印技术应用在液压行业的
优势３４４ !!!!!!!!!!!
　２２４　国内外液压行业采用３Ｄ打印的
应用实例３４９ !!!!!!!!!
　２２５　３Ｄ打印在液压领域应用的下
一个目标———量产３５４ !!!!!
　２２６　液压元件３Ｄ打印工艺发展、增材
制造仿真软件与设备厂商３５５ !!
　　２２６１　液压元件３Ｄ打印工艺３５５ !!
　　２２６２　增材制造仿真软件３５６ !!!
　　２２６３　３Ｄ增材制造设备厂商
名录３５７ !!!!!!!!!
第２３章　液压节能生态元件及
系统３５９ !!!!!!!!!!
　２３１　储能元件的类型和特性分析３５９ !
　　２３１１　机械式储能单元３６０ !!!!
　　２３１２　电储能单元３６１ !!!!!!
　　２３１３　液压储能单元３７１ !!!!!
　　２３１４　典型储能单元特性分析３７３ !
　２３２　能量转换单元工作原理３７４ !!!
　　２３２１　电动机３７４ !!!!!!!!
　　２３２２　旋转型液电能量转化
单元３９４ !!!!!!!!!
　　２３２３　直线型液电能量转化
单元ＥＨＡ ４０４ !!!!!!!
　２３３　电液节能系统４２７ !!!!!!!
　　２３３１　负流量与正流量系统４２７ !!
　　２３３２　负载敏感系统４３７ !!!!!
　　２３３３　容积调速型液压系统４４７ !!
●●●●● 现代液压气动手册　第２卷
Ⅻ　
　　２３３４　基于二次调节技术的
节能技术４６３ !!!!!!!
　　２３３５　分布式独立电液控制
系统４７０ !!!!!!!!!
第２４章　液压元件ＣＡＴ试验
技术４７２ !!!!!!!!!!
　２４１　液压元件ＣＡＴ技术概述４７３ !!!
　　２４１１　液压试验技术发展及其
展望４７３ !!!!!!!!!
　　２４１２　液压元件ＣＡＴ系统４７５ !!!
　　２４１３　液压试验分类４７７ !!!!!
　２４２　液压元件ＣＡＴ数据采集系统
分析与设计４７８ !!!!!!!!
　　２４２１　液压元件ＣＡＴ数据采集系统的
组成４７８ !!!!!!!!!
　　２４２２　液压元件ＣＡＴ数据采集系统
设计流程４７９ !!!!!!!
　　２４２３　测试对象分析与设计４７９ !!
　　２４２４　动力装置分析与设计４８０ !!
　　２４２５　检测装置分析与设计４８０ !!
　　２４２６　控制装置分析与设计４８１ !!
　　２４２７　计算机与信号源分析与
设计４９２ !!!!!!!!!
　　２４２８　数据记录和分析装置的分析
与设计４９３ !!!!!!!!
　　２４２９　测试与控制软件的分析与
设计４９３ !!!!!!!!!
　　２４２１０　加载与节能装置的分析与
设计４９６ !!!!!!!!!
　　２４２１１　安全防护装置的分析与
设计５００ !!!!!!!!!
　２４３　液压元件ＣＡＴ试验系统
实例５０３ !!!!!!!!!!!
　　２４３１　挖掘机液压泵－马达
试验台５０３ !!!!!!!!
　　２４３２　电液比例阀试验台５１２ !!!
　　２４３３　工程机械液压多路阀
试验台５２９ !!!!!!!!
　　２４３４　伺服液压缸试验台５３４ !!!
　　２４３５　飞机液压试验加载系统５４２ !
　　２４３６　工程机械动力总成液压
加载试验台５４７ !!!!!!
　２４４　液压系统半实物仿真技术及
应用５５０ !!!!!!!!!!!
　　２４４１　半实物仿真技术５５０ !!!!
　　２４４２　数字液压减摇鳍半实物
仿真５５１ !!!!!!!!!
　　２４４３　发射车液压系统半实物
仿真５５５ !!!!!!!!!
　２４５　基于虚拟样机的液压元件虚拟
试验技术及应用５５９ !!!!!!
　　２４５１　基于虚拟样机的虚拟试验
技术５５９ !!!!!!!!!
　　２４５２　基于虚拟样机的液压泵寿命
试验方法实例５６１ !!!!!
　２４６　虚拟仪器技术在液压元件ＣＡＴ
中的应用５６６ !!!!!!!!!
　　２４６１　虚拟仪器的概念和特点５６６ !
　　２４６２　虚拟仪器的硬件结构５６６ !!
　　２４６３　虚拟仪器的软件５６７ !!!!
参考文献５６７ !!!!!!!!!!!!!
第６篇　液压元件新型分类方法及新型产品
第２５章　３Ｄ微型液压球形泵与
电液泵５７１ !!!!!!!!!
　２５１　球形变容积机构５７２ !!!!!!
　　２５１１　球形压缩机（泵）结构及
工作原理５７２ !!!!!!!
　　２５１２　球形压缩机几何模型５７７ !!
　　２５１３　球形压缩机性能分析与
优缺点５７８ !!!!!!!!
　２５２　超微液压球形泵与超微球形
压缩机５８０ !!!!!!!!!!
　　２５２１　与传统容积式动力机械的
比较５８０ !!!!!!!!!
目　　录●●●●●
　
　　２５２２　液压球形泵与球形制冷
压缩机的产品特性５８１ !!!
　２５３　微型液压球形泵与微型球形制冷
压缩机的工程应用５８８ !!!!!
　　２５３１　液压球形泵在机器人关节
驱动中的应用５８８ !!!!!
　　２５３２　液压球形泵的应用前景５９１ !
　　２５３３　液压球形泵在水介质领域的
工程应用５９３ !!!!!!!
　　２５３４　微型球形制冷压缩机５９３ !!
　　２５３５　微型球形液压泵与微型球形
制冷压缩机的工程应用５９５ !
　２５４　电液泵５９７ !!!!!!!!!!
　　２５４１　电液泵概念５９７ !!!!!!
　　２５４２　电液泵的发展５９８ !!!!!
　　２５４３　电液泵集成设计６０３ !!!!
　　２５４４　电液泵应用６０８ !!!!!!
第２６章　运动控制型液压元件６１１ !!
　２６１　运动控制型液压泵产品
与其发展６１１ !!!!!!!!!
　　２６１１　工业４０下液压泵的发展
趋势与应用６１１ !!!!!!
　　２６１２　液压泵的主要参数及计算
公式６１１ !!!!!!!!!
　　２６１３　液压泵变量方式的
发展６１５ !!!!!!!!!
　　２６１４　液压泵市场产品的技术性能及
应用范围６２２ !!!!!!!
　　２６１５　液压外啮合齿轮泵产品及
其发展６２３ !!!!!!!!
　　２６１６　液压内啮合齿轮泵产品及
其发展６３０ !!!!!!!!
　　２６１７　液压叶片泵产品及其
发展６３８ !!!!!!!!!
　　２６１８　液压柱塞泵现有市场产品
与性能参数６４４ !!!!!!
　　２６１９　下一代液压柱塞泵性能指标与
硬软件功能发展的领域６４８ !
　２６２　液压数字变量泵６７１ !!!!!!
　　２６２１　液压数字变量泵的分类与市场
现状６７２ !!!!!!!!!
　　２６２２　数字阀实时控制排量／流量
输出的变量泵（丹佛斯
ＤＤＰ） ６７５ !!!!!!!!!
　　２６２３　基于数字高速开关阀变量的
轴向柱塞泵６８２ !!!!!!
　　２６２４　基于数控电液比例阀
的数字变量泵（数控电
子泵） ６８４ !!!!!!!!
　　２６２５　基于多泵并联组合式数字变
量泵（吉林大学） ６８５ !!!
　　２６２６　基于单一多输出流量组合
数字变量泵６９７ !!!!!!
　　２６２７　基于数字电动机先导阀控制的
ＣＹ数字变量泵７００ !!!!!
　　２６２８　液压数字泵的数