液压伺服与比例控制系统 习题及答案 第八章习题答案.docx

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第八章习题答案

8-1液压系统和电液伺服与比例控制系统有着怎样的关系？电液伺服与比例控制系统应如何设计？

答：电液伺服与比例控制系统是液压系统与控制技术、电子技术融合而形成的系统；电液伺服与比例控制系统的设计步聚大致包括：明确设计要求、控制方案拟定、动力组件匹配、动态特性仿真、系统综合校正、液压油源选取六个步聚。在设计过程中，以上各步骤的顺序不是一成不变的，很可能是交叉和反复迭代的，直至获得满意的结果为止。

8-2执行元件要有足够大的液压固有频率和合适的液压阻尼比，其中液压固有频率和系统的哪些物理量有关？

答：液压固有频率包含有效体积弹性模量、液压缸活塞有效面积、总压缩容积（包括阀、连接管道以及液压缸容腔）、活塞及负载折算到活塞上的总质量。

8-3位置控制系统都有哪些校正方法？

答：优先选用超前（PD）、滞后（PI）、超前-滞后（PID）等串联校正方法中的一种。若性能仍无法达到系统设计要求，可再引入速度反馈、加速度反馈、压力反馈或动压反馈等反馈校正中的一种或两种。若此电液位置控制系统为随动系统，还可引入速度顺馈、加速度顺馈等顺馈校正方法，以提升动态跟随精度。

8-4常用的电液伺服与比例控制系统的液压油源需要具备怎样的条件？常用的液压油源形式有哪些？

答：它能够有效地为系统执行元件供给所需的流量和压力，并能够对液压系统的压力、油温、污染度等进行有效的检测；包括：定量泵-蓄能器-溢流阀的恒压源、恒压变量泵-蓄能器-安全阀的恒压源、伺服电机定量泵-蓄能器-安全阀的恒压源。

8-5蓄能器在液压系统中的作用是什么？

答：蓄能器主要用于储存液压能量、吸收压力脉动、平衡液压系统压力，并且在需要时提供应急动力。

8-6伺服阀放大器的选取需要考虑哪几个方面？

答：以下6点：

1)具有与控制器输出电压（电流）信号、伺服阀驱动电流信号相匹配的放大系数（mA/V）。

2)具有足够的输出功率。

3)输出信号应具有饱和（限幅）特性，当出现大偏差信号时，将输出给伺服阀的驱动电流限制在允许范围内，以保护伺服阀。

4)零点漂移小，线性度好。

5)具有快速的频率响应特性。

6)具有较好的输入/输出线性增益，零偏和增益调节方便，线路可靠。

8-7伺服阀放大器和比例阀放大器分别驱动什么元件？

答案：伺服阀放大器用于驱动电液伺服阀的力矩马达或力马达，比例阀放大器用于驱动电液比例阀的比例电磁铁。

8-8在本章介绍的控制器中，哪种可以实现与MATLAB/Simulink的联合仿真？

答案：DSP芯片控制器、dSPACE控制器、工控机、倍福控制器、Speedgoat控制器。

8-9动力组件常用的计算方法有哪些？负载匹配的原则是什么？

答案：负载匹配图解、工程近似计算、固有频率计算；使动力组件的输出特性曲线完全包围负载轨迹，同时使输出特性曲线与负载轨迹之间的区域尽量小，就可认为动力组件与负载相匹配。如果动力组件的输出特性曲线不但包围负载轨迹，而且动力组件的最大功率点与负载的最大功率点相重合，就认为动力组件与负载是最佳匹配。