电液伺服控制8.ppt

* 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液伺服系统构成 电液伺服系统是由电信号处理部分和液压的功率输出部分组成的控制系统。在信号处理部分采用电元件，在功率输出部分使用液压元件，两者之间利用电液伺服阀作为连接的桥梁，有机地结合起来，构成电液伺服系统，具有响应速度快、输出功率大、结构紧凑等优点。 电液伺服系统有位置伺服控制系统、速度伺服控制系统、力或压力伺服控制系统，其中，最基本的、应用最广泛的是电液位置伺服系统。 电液位置伺服控制系统常用于机床工作台的位置控制、机械手的定位控制等。 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液位置伺服控制系统 伺服放大器 电液伺服阀 液压缸 工作台 位置检测 位置指令 位移 ＋ － 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液位置伺服控制系统 工作台 E 伺服放大 ＋ － 给定位移电压 实际位移电压 直线电位器传感器 电液伺服阀 工作台位移 比例阀 控制器 控制器 电磁比例调节器 比例液压阀 气液压伺服控制 机电一体化技术 比例液压阀 气液压伺服控制 机电一体化技术 比例液压阀 电液伺服阀 电液伺服阀对油的清洁度要求极高，比例液压阀响应速度较电液伺服阀低，但对油的要求较低。 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液伺服阀 开卷机构固定在滑台上，滑台和液压缸的活塞连接，在活塞的带动下在机座的导轨上滑动。当开卷机构带动的带材发生偏移时，光电式边缘位置检测器检测出带材的偏移大小和方向，经伺服放大，由比例阀使液压缸活塞推动滑台向带材偏移的反方向运动，以补偿带材的偏移。 气液压伺服控制 机电一体化技术 带材纠偏控制系统 电液伺服控制实例 伺服放大 液压缸 滑台 机座 开卷机构 光电式边缘位置检测器 引起跑偏的主要原因有：张力波动大，棍系不平行，传动棍偏心或有锥度，带材厚度不均匀及横向弯曲等。 光电式边缘位置检测器电路 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液伺服控制实例 光路 测量电路 1-光源 2-扩束透镜 3-平行光束透镜 4-会聚透镜 5-光电池E1 6-带材 7-温度补偿光电池E2 8-遮光罩 9-跑偏指示 在光电式边缘位置检测器中，光源1发出的光线经扩束透镜2和会聚透镜3，变为平行光束，投向透镜3，再次被汇聚ф8mm左右的光斑，落到光电池E1上。在平行光束到达透镜4的途中，有部分光线受到被测带材6的遮挡，从而使到达光电池的光通量Ф减少，光电流IΦ也减少。E1、E2是相同型号的光电池，E1作为测量元件装在带材下方，而E2用遮光罩罩住，起温度补偿作用。当带材处于正确位置（中间位置）时，由运算放大器A1、A2组成的两路“光电池短路电流放大电路”输出相同，即Uo1= Uo2，则比较电路A3的输出电压Uo3为零。 当带材左偏时，遮光面积减少，光电池E1的受光面积增大，输出电流增加，导致A1的输出电压Uo3为负值，它反映了带材跑偏的方向及大小。输出电压Uo3一方面由显示器显示出偏移的方向和大小，另一方面被送到比例液压阀，使液压缸中的活塞向右推动开卷机构，达到纠偏的目的。 光电式边缘位置检测器 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液伺服控制实例 带材张力控制系统 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液伺服控制实例 系统组成 伺服放大 ＋ － 张力给定 力传感器 浮动棍 M1 M2 热处理炉 张力棍组1 张力棍组2 转向棍 液压缸 热处理炉内的钢带张力对钢材性能产生较大影响，因此对簿带材连续生产提出了高精度恒张力控制要求。 带钢张力由张力棍组1和2来建立，用电动机1作牵引，电动机2作为负载以造成所需张力。为了满足张力波动控制在2%~3%的要求，在两张力棍组之间设立一液压伺服控制系统来提高控制精度。在转向棍轴承座下方安装力传感器，将检测到的实际张力与给定张力进行比较。 当实际张力与给定张力相等时，偏差信号为零，伺服阀无输出，液压缸保持不动；当张力增大时，偏差信号经伺服放大和电液伺服阀使液压缸活塞向上移动，抬起浮动滚，张力减小到额定值；当张力减小时，偏差信号使液压缸活塞向下移动，浮动滚下移张紧钢带，使张力升高到额定值。 气液压伺服控制 机电一体化技术 电液伺服控制实例 控制原理 *