液压伺服系统-研究生解读.ppt

液压伺服系统 第1章 绪论 如图是一个机液位置伺服系统的原理图。液压缸的运动（输出量）自动而准确地复现了阀芯的运动（输入量）变化规律。 1.1.1 液压伺服控制系统的工作原理 电液伺服系统：有电液伺服阀存在控制系统。 阀控系统：系统主控流量和压力元件是阀。 泵控系统：系统主控流量和压力元件是泵。 恒压源：系统能源装置输出压力为恒值。 恒流源：系统能源装置输出流量为恒值。 1.1.2液压伺服和比例控制系统的组成 输入元件：也称指令元件，给出输入信号(指令信号)加于系 统的输入端 。如靠模、指令电位器或计算机等。 反馈测量元件： 测量系统的输出并转换为反馈信号。 如各种传感器 。 比较元件： 将反馈信号与输入信号进行比较，给出偏差信号。多为减法器。 放大转换元件： 将偏差信号故大、转换成液压信号。如 机液伺服阀、电液伺服阀等。 执行元件 产生调节动作加于控制对象上，实现调节任务。如液压缸和液压马达等。 控制对象 被控制的机器设备或物体，即负载。 此外，还可能有各种校正装只，以及不包含在控制回路内的液压能源装置。 1.2 液压伺服控制系统的分类 1.3 介绍液压伺服控制系统的优缺点 习题和思考题 1、阀控系统和泵控系统的基本工作原理是 什么?它们各有什么优缺点？ 2、什么是恒压系统？什么是恒流系统？各有什么特点？ 3、机液伺服系统和电液伺服系统的组成有什么不同？ 4、为什么液压伺服控制系统的响应速度 快、控制精度高？ 第2章 液压放大元件2.1圆柱滑阀的结构型式及分类 按滑阀零位时开口型式：负开口（正遮盖或正重叠）、零开口（零遮盖或零重叠）和正开口（负遮盖或负重叠）。 滑阀按工作边数(起控制作用的阀口数)可分为：单边滑阀、双边滑阀和四边滑阀。 2.2滑阀静态持性的一般分析一、滑阀压力—流量方程的一般表达式 QL为负载流量； PL为负载压降； Ps为供油压力； Qs为供油流量; Po为回油压力； xv为阀芯位移； U为开口量； 一、滑阀压力—流量方程的一般表达式 以零开口为例U=0 假设条件： 1、液压能源是理想的。对恒压源供油压力Ps为常数;对恒流源供油流量Qs为常数。回油压力Po为零，如果不为零，则把Ps看成供回油压力差。 2、忽略管道和阀腔内的压力损失。 3、液体是不可压缩的。 4、阀各节流口的流量系数相等，即Cd1=Cd2 =Cd3 =Cd4 = Cd 则有： 一、滑阀压力—流量方程的一般表达式 PL 称为负载压力；QL称为负载流量。 在大多数情况下，阀的窗口都是匹配的和对称 的，则有:A1= A3； A2= A4；而且Q1= Q3； Q2= Q4； 一、滑阀压力—流量方程的一般表达式 二、滑阀的静态特性曲线 1、流量特性曲线：是指负载压降等于常数时，负载流量与阀的开度之间的关系， 当负载压降PL =0时的流量特性称为空载流量特性 。 二、滑阀的静态特性曲线 2. 压力特性曲线：是指负载流量等于常数时，负载压降与阀的开度之间的关系，重要的是负载流量QL=0时的压力特性， 通常所讲的压力特性即指此而言。 二、滑阀的静态特性曲线 3.压力一流量特性曲线：是指阀的开度一定时，负载流量与负载压力间的关系， 压力一流量特性曲线族。 三、阀的线性化分析和阀的系数 阀的压力一流量特性是非线性的。采用线性化理论对系统i行动态分析时，必须把这个方程线性化。在某点（PL0,XV0)附近展成台劳级数，通常为零点。 三、阀的线性化分析和阀的系数 阀系数： 1、流量增益Kq：它是流量曲线在某一点的切线斜率。流量增益表示负载压降一定时，阀单位输入位移所引起的负载流量变化大小。 2、流量一压力系数Kc：它是压力一流量曲线的切线斜率冠以负号。流量一压力系数表示阀开度一定时，负载压降变化所引起的负载流量变化大小。 3、压力增益(压力灵敏度) Kp：它是压力特性曲线的切线斜率。 三、阀的线性化分析和阀的系数 应当指出以下几点: (1)阀的三个系数是表征阀静态特性的三个性能参数，这些系数在确定系统的稳定性、响应特性时是非常重要的。流量增益直接影响系统的开环放大系数，因而对系统的稳定 性、响应特性和稳态误差有直接的影响。流量-压力系数直接影响阀一液压马达组合的阻尼系数和速度刚性。压力增益标志着阀-液压马达组合起动大惯量或大摩擦负载的能力，这个参数可达到很高数值，这正是伺服系统所希望的特性。 (2)阀的系数的数位随工作点的变化而变化。最重要的工作点是压力一流量曲线的原点，因为系统(位置控制系统)经常在原点附近工作，而此处阀的流量增益最大，因而系统的增益最高，但流量一压力系数最小，所以阻尼最低。因此，