液压控制技术的应用及发展.pdf

液压传动课程期末论文 液压控制技术的发展及应用 XXX （机电学院09测控2班 20090310110230） 摘要：介绍了液压控制技术的发展历程、我国液压控制领域中出 现的问题，并分析了问题产生的原因及其解决策略。同时将国内 与国外的液压控制技术进行对比，以找出国内液压技术发展中的 不足之处，最后举例说明了液压控制技术在科学领域中的广泛应 用，并对液压控制技术的发展寄予了希望。 关键词：液压控制；发展；问题；解决策略；应用 0 序言 众所周知，液压控制系统在我们生活中的应用很常见，比如液压挖掘机、液压起重机、 液压泵等，液压控制技术也应用得很广泛，而现在很多的科研工作者也往液压控制领域这块 搞科研。其实，自二十世纪七十年代以来，随着以微电子技术为主导的信息技术、生物技术、 新材料技术、新能源技术、空间技术、海洋开发技术等高技术群的蓬勃发展，在世界上逐步 出现了机械电子工业、光电子工业、办公自动化设备、信息处理系统、电子医疗设备、现代 生物制品、新材料、新能源等高技术产业，而流体传动与控制技术就是其中的机械电子技术 产业中起重要作用的关键技术领域。流体传动及控制包括液压传动及控制与气体传动与控制 两个方面。液压传动及控制技术应用于生产，开始于十七世纪，经历了二百多年的徘徊，直 到二十世纪四十年代，才进入了高速发展时期。 二十世纪四十年代控制论的诞生，极大地促进了液压技术的快速发展，使其应用范围逐 渐扩大，不仅在国防领域具有不可替代的地位，而且已经渗透到国民经济的各个行业，液压 技术发展与应用的程度已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。近年来，液压技术与 微电子技术、计算机技术、传感器技术等的结合，使其又产生了飞跃性进步。 【1】毋庸置 疑，能量转换、动力传动以及运动控制依然是21世纪全球经济的重要组成部分，液压传动及 控制技术也依然是其中极为重要和积极的角色。 1 液压控制技术的发展历程 1.1 液压传动的产生 作为流体传动与控制理论基础的流体力学、流体传动理论是人类在生产实践中逐步发展 起来的。对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊人阿基米德(Archimedes)，他建 液压传动课程期末论文 立了物理浮力定律和液体平衡理论。1648年法国人帕斯卡(B．Pascal)提出静止液体中压力 传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。，1795年英国约瑟夫 ·布拉曼(Joseph Braman， 1749—1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界 上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，进一步得到改善。至此，液压传动便开始发 展了。 【2】 1.2 液压控制技术的发展 第一次世界大战后液压传动得到广泛应用,特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元 件大约在 19世纪末20世纪初的20年间,才开始 进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯 发明了压力平衡式叶片泵。为近代液压元件工业和液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世 纪初康斯坦丁.尼斯克对能量波动传递所进行的理论及实际研究 ;1910年对液力传动(液力 联轴节、液力变矩器等) 方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战期间， 在美国机床中有30％应用了液压传动。 进入80年代以来，逐步完善和普及的计算机控制技术和集成传感技术为电子技术和液 压技术的结合创造了条件。计算机控制在液压控制系统中的应用大大提高了控制精度和工作 的可靠性 ，使得以往难以解决的控制难题有了突破的希望。近年来电技术的进步( 如无槽 电机等的产生) 出现了一些很紧凑的高响应电控系统 ，在某些场合( 如数控机床及一些机 器人) 已取代传统的电液伺服阁。然而，在功率重量比方面．液压执行器比电磁执行器要高 几乎一个数量级 ；在负载刚性方面 ，液压马达的开环速度刚性大约为电动机的5倍。这 些使目前液压控制系统仍具有一些电控系统本身无法比拟和取代的优势。 目前，液压控制技术不仅用于传统的机械操纵、助力装置，也用于工程机械的模拟加载、 转速控制、发动机燃料进给控制 ，以及车辆主动悬挂装置和制动系统， 同时扩展到航空航 天和海底作业方面。面对如此广泛的应用场合，仅采用液压控制技术已不能完全满足要求 ， 于是发展机电一体化技术已成为一种必然的趋势。【3】 1.3 国内与国外液压控制领域发展的对比 众所周知，美国、日本和德