液压伺服系统的组成.PPT

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液压伺服系统的组成

---液压伺服系统工作原理 --液压伺服系统的组成 ---电液伺服阀 ---电液伺服阀的组成 ---电液伺服阀的基本特性 ---液压伺服系统设计原理 液压伺服系统工作原理 ???? 1.1 液压伺服系统工作原理 ????液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 ????电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 ?? ??液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。 ????图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值xi。对应给定值xi,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上, ?液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。 ????图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值xi。对应给定值xi,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上,使阀芯相应地产生一定的开口量xv。阀开口xv使液压油进入液压缸上腔, ?推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移xp。当xp所对应的电压与xi所对应的电压相等时,两电压之差为零。这时,放大器的输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。 图1 管道流量(或静压力)的电液伺服系统 1—流体管道;2—阀板;3—齿轮、齿条;4—液压缸;5—给定电位器;6—流量传感电位器;7—放大器;8—电液伺服阀 ????在控制系统中,将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用,这种控制形式称之为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反,即总是形成差值,这种反馈称之为负反馈。用负反馈产生的偏差信号进行调节,是反馈控制的基本特征。而对图1所示的实例中,电位器6就是反馈装置,偏差信号就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生的△u。 ????图2 给出对应图1实例的方框图。控制系统常用方框图表示系统各元件之间的联系。上图方框中用文字表示了各元件,后面将介绍方框图采用数学公式的表达形式。 ? ??在控制系统中,将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用,这种控制形式称之为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反,即总是形成差值,这种反馈称之为负反馈。用负反馈产生的偏差信号进行调节,是反馈控制的基本特征。而对图1所示的实例中,电位器6就是反馈装置,偏差信号就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生的△u。 ????图2 给出对应图1实例的方框图。控制系统常用方框图表示系统各元件之间的联系。上图方框中用文字表示了各元件,后面将介绍方框图采用数学公式的表达形式。 ? 图2 伺服系统实例的方框图 ? 液压伺服系统的组成 ??液压伺服系统的组成 ????液压伺服系统的组成 ????由上面举例可见,液压伺服系统是由以下一些基本元件组成; ????输入元件——将给定值加于系统的输入端的元件。该元件可以是机械的、电气的、液压的或者是其它的组合形式。 ????反馈测量元件——测量系统的输出量并转换成反馈信号的元件。各种类形的传感器常用作反馈测量元件。 ????比较元件——将输入信号与反馈信号相比较,得出误差信号的元件。 ????放大、能量转换元件——将误差信号放大,并将各种形式的信号转换成大功率的液压能量的元件。电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件; ????执行元件——将产生调节动作的液压能量加于控制对象上的元件,如液压缸或液压马达。 ????控制对象——各类生产设备,如机器工作台、刀架等。 ? 液压伺服数学模型 ????2.1 数学模型 ????为了对伺服系统进行定量研究,应找出系统中各变量(物理量)之间的关系。不但要搞清楚其静态关系,还要知道其动态特性,即各

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