电液控制力.ppt

* 电液速度和电液力控制系统 机电一班 朱誉品 20140713161 汶 睿 20120713094t ■电液速度控制是一门新兴的科学技术，它不但是液压技术的一个重要分支，而且也是控制领域中的一个重要组成部分，是机电液数字控制技术的有机结合，因此在工业中得到了广泛的应用。如机床的进给装置，采煤机整机功率控制、大炮炮塔、多自由度转台和大型雷达天线的跟踪姿态控制等。 ■电液速度控制系统按控制方式可分为：阀控液压马达速度控制系统和泵控液压马达系统。发控液压马达系统一般用于小功率系统，而泵控马达系统一般用于大功率系统。 一、电液速度控制系统 1.系统简介： 2.阀控马达速度控制 ■输出量是液压马达的角速度，用来驱动负载工作，同时其角速度通过测度计反馈给输人端，与给定速度信号电压相比较后所产生的偏差电压被伺服大器放大为电流信号。然后驱动伺服阀输出流量控制液压马达的角速度，从而实现对负载的控制。 ■系统原理方块图 3.系统方块图 ■系统开环伯德图在穿越频率ωc处相位余量很小 ■如果ωc和ωh之间有被忽略的环节，即使开环增益K0=1， 系统也不易稳定。因此系统必须校正才能稳定 4.伯德图 5.滞后校正： 在伺服阀前的电子放大器电路中串联RC网络校正 6.用RC滞后校正后的伯德图 ■为保证系统稳定，谐振峰值不应超过零分贝线，因此须满足： ■滞后网络时间常数： 可以看出：校正后的的穿越频率比校正前低得多。为了保证系统稳定，不得不牺牲响应速度和精度 二、电液力控制系统 ■电液力控制系统用于材料试验机、结构疲劳试验机、轧机张力控制、车轮刹车控制等； ■电液力控制系统主要由伺服放大器、电液伺服阀、液压缸和力传感器等组成； 1.系统组成及工作原理 2.基本方程和开环传递函数 ■偏差电压信号： ■力传感器方程： ■伺服放大器输出电流： ■伺服阀传递函数： Ur 是指令电压信号，Uf 是反馈电压 KfF 是力传感器增益， Fg 是液压缸输出力， Ka是伺服放大器增益 Xv是伺服阀阀芯位移，Ksv是伺服阀增益， Gsv(s)是Ksv=1时伺服阀传递函数 ■假定负载为质量、弹性和阻尼，则阀控液压缸的动态可用下面三个方程描述： ■阀控液压缸方块图 滑阀流量方程 液压缸连续性方程 液压缸和负载平衡力方程 ■力控制系统方块图 ■阀芯Xv至液压缸输出力Fg的传递函数 通常负载的阻尼系数Bp很小，可以忽略。上式可简化为 ■若满足 上式可近似为 ：固有频率， ：液压弹簧与负载弹簧耦合的刚度与阻尼系数比 ：液压弹簧与负载弹簧并联耦合的刚度与负载质量形成的固有频率 ：阻尼比 于是电液力控制伺服系统方块图可以简化如下 此时，系统开环传递函数为 系统开环增益： ■系统数学模型 *