液压伺服与比例控制系统 习题及答案汇总 第1--9章 .docx

第一章习题答案

1-1液压伺服控制技术与液压比例控制技术的区别与联系体现在哪些方面？

答：（见本章1.1.3液压伺服技术与比例技术的区别和联系）

表1-2液压伺服系统与液压比例系统的比较

液压伺服系统

液压比例系统

应用范围

采用伺服阀的系统

采用比例方向阀的系统

驱动装置

力马达或力矩马达

比例电磁铁

性能参数

频带宽、响应迅速

频带较宽、响应稍逊

侧重点

零位附近工作

零位附近或大流量工况下工作

阀芯结构及精度

结构不具备互换性

结构一般具有互换性

阀额定压降

要求很高的阀口压降

无严格要求

1-2液压伺服与比例控制系统的工作原理是什么？

答：液压伺服与比例控制系统的工作原理就是反馈控制原理，即“检测偏差用以纠正偏差”，利用反馈连接得到偏差信号，再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量，使系统朝着减小偏差的方向变化，从而使系统的实际输出与期望值相符。（见本章1.2液压伺服与比例控制系统的工作原理）

1-3液压伺服控制系统与液压比例控制系统的组成有什么不同？

答：液压伺服控制系统：

是一种闭环控制系统，能够实时根据被控对象的反馈信号调整控制策略，以达到高精度的控制效果。

主要由液压源（液压泵和液压油箱）、液压执行元件（如液压缸、液压马达）、液压控制元件（如伺服阀）、传感器（如位移传感器、速度传感器、压力传感器）和反馈系统（包括控制器和执行器）等组成。

传感器将系统状态转换为电信号，为控制系统提供反馈信息；控制器根据反馈信息调整控制信号，通过伺服阀精确控制液压油的流动，从而实现对机械运动的精确控制。

液压比例控制系统：

可以是开环或闭环控制系统，但开环系统更为常见。

主要由指令元件（如信号发生装置或过程控制器）、比较元件（用于比较给定信号与反馈信号，得出偏差信号）、电控器（比例放大器，用于对控制信号进行功率放大和加工整形）、比例阀（将电信号转换为液压信号）和液压执行器（如液压缸、液压马达）等组成。

在开环系统中，没有反馈环节，控制信号直接作用于比例阀，通过比例阀控制液压油的流量或压力，从而实现对被控对象的控制。在闭环系统中，则加入检测反馈组件，形成闭环控制回路。

1-4液压控制系统与液压传动系统有什么不同？

答：液压伺服与比例控制系统与传动系统相比，其特点体现在以下几个方面：

（1）能够实现自动调节，有稳、快、准的性能指标要求；

（2）精度高而响应快，性能优于普通阀系统；

（3）既可以用于随动控制（伺服控制），又可以用于定值控制、程序控制；

（4）比例控制系统既有开环控制，也有闭环控制；伺服系统均为闭环控制。比例控制系统更关注输出与输入成比例；伺服控制系统更关注输出与输入的随动性能，可以不成比例。

液压伺服与比例控制系统与其他反馈控制系统相比，其特点体现在：

（1）输出力或转矩大，布局灵活，能方便地实现直线与旋转运动，易于实现多点动作的协调（包括输出力、速度、行程和顺序等）；

（2）压力、流量可控性好，能无级调速且调速范围广，工作平稳且冲击小，便于实现频繁换向；

（3）输出力或转矩易于监测（通过压力表等），易于实现过载保护、安全保护且过载时仍保持输出力或转矩不变。

第二章习题答案

为什么把液压控制阀称为液压控制元件？

答：液压控制元件是一种以机械运动去控制流体流动的元件，在液压伺服控制系统中，把输入的机械信号（如位移、转角）转换为液压信号（如流量、压力）输出，并进行功率放大。而液压控制阀的基本功能就是控制液压流体的流动方向、压力和流量，它具有调节和控制的功能，所以液压控制阀是液压控制元件的一种。

理想滑阀与实际滑阀有何区别？

答：理想滑阀：a.零泄漏；b.理想的流量控制；c.无摩擦损失；d.响应灵敏。

实际滑阀：a.泄漏；b.流量控制误差；c.摩擦和磨损；d.响应延迟。

什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？

答：阀的工作点（或称为阀的工作状态）指的是阀在特定条件下的实际运行状态阀芯位移、流量、压力和其他相关参数。

零位工作点的条件是。

在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？

答：流量增益直接影响系统的开环增益，因而对系统的稳定性、响应特性和稳态误差有直接的影响。压力-流量系数直接影响阀控执行元件（液压动力元件）的阻尼比和速度刚度。压力增益表示阀控执行元件组合对大惯量或大摩擦力负载的启动能力。选择不同的系数可以优化控制性能，减少调试和校正的复杂性。

零遮盖阀与负遮盖阀、三通阀与四通阀的三个系数各有什么异同？为什么？

答：零遮盖阀和负遮盖阀的主要区别在于它们对流体流量和压力的控制特性以及在不同流量条件下的表现。

三通阀和四通阀的主要区别在于它们的端口数量和流体流动控制功能，三通阀适用于简单的流体分配，而四通阀适用于复杂的流体流动控制系统。

径