液压伺服与比例控制系统 课件 3.1阀控缸动力组件(3.1.4).pptx

电液伺服与比例控制系统四通阀控液压缸频率响应

频率响应分析四无弹性负载系统频率响应分析1对指令输入的频率响应分析（1）1）速度放大系数稳态时，液压缸活塞的输出速度与阀的输入位移成比例，比例系数表示阀对液压活塞速度控制的灵敏度。速度放大系数直接影响系统的稳定性、响应速度和精度。提高速度放大系数可以提高系统的响应速度和精度，但使系统的稳定性变坏。

频率响应分析四图3-3无弹性负载时的伯德图计算系统稳定性时，应取零位流量增益Kq0计算系统稳态精度时，应取最小的流量增益，通常PL=2/3ps

2）液压固有频率液压固有频率是负载质量与液压缸工作腔中的油液压缩性所形成的液压弹簧相互作用的结果。（a）（b）图3-4液压弹簧原理图

频率响应分析四假设：液压缸无摩擦、无泄漏。液压弹簧力：总液压弹簧刚度为：稳态下不存在弹簧刚度；液压弹簧是一个动态弹簧。

频率响应分析四提高液压固有频率的方法有：（1）增大液压缸活塞的面积；（2）减少总压缩容积；（3）减少折算到活塞上的总质量；（4）提高油液的有效体积弹性模量。

3）液压阻尼比主要由总流量-压力系数和负载的粘性阻尼系数所决定。表示系统的相对稳定性。提高液压阻尼比的方法有：设置旁路泄漏通道；采用正开口阀和增加系统的粘性阻尼。因此，液压阻尼比主要由Kc决定，零位时，Kc最小，阻尼比最小，系统稳定性最差。

1）动态位置刚度特性当Bp=0时，，上式可改写成：（2）对干扰输入的频率响应分析惯性环节比例环节理想微分环节二阶微分环节

动态位置刚度与负载干扰力的变化频率有关。a.在的低频段上，惯性环节和二阶微分环节不起作用；b.在的中频段上，比例环节、惯性环节和理想微分环节同时起作用；动态位置刚度与液压缸面积、有效体积弹性模量、总压缩容积有关。

动态位置刚度与负载干扰力的变化频率有关。c.在的高频段上，二阶微分环节起主要作用，动态位置刚度由负载惯性所决定。

2）动态速度刚度特性在的低频段上，动态速度刚度为：此时，液压缸相当于一个粘性阻尼系数为的粘性阻尼器。在w=0时，静态速度刚度为：

有弹性负载系统频率分析2有弹性负载时，活塞位移对阀芯位移的传递函数如下：——位置放大系数，与阀的压力增益Kp有关，变化范围很大，零位时，取最大值。w0——综合固有频率

有弹性负载系统频率分析2ζ0——综合阻尼系数负载刚度增加了固有频率，降低了阻尼系数。wr——惯性环节的转折频率

图3-5有弹性负载时的伯德图wr惯性环节的转折频率负载刚度越小，转折频率越低

电液伺服与比例控制系统本次课结束，谢谢大家！艾超教授