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1、=0.2,放大系数为100时,其闭环刚度特性曲线如阁所示。10000100010010101001000频率(弧度/秒)5.2.4瞬态响应由闭环传递函数,当系统输入为单位阶跃输入时,可求出y(t)=1->+1{^cos小-Cht+sin小+式中:系统瞬态响应如阉所示5.3系统误差分析5.3.1系统稳态误差分析由自动控制原理可知,单位反馈系统徳文态误差为△)’(,)=批(5)/?"+C>^/(5')F(5)其屮ceCO2nc+笠^+1)+尺co.tic5+1)Or(.v)=co2nc+义^+1)+尺COnc利用终伉定理可求得系统的稳态误差。也可以利用误差系数表示,将误差传递函数用台劳
2、公式展开可得式中,•0,^=0^(0)对于本系统<70=0c2=2C3=6(^7?+4£K>h3'r,•2+y2z、/V/0K:KeoKAr,可见提高有利于系统消除稳态误差。5.3.2系统静态误差分析静态误差分为动力机死区构静态误差、伺服阀死区静态误差、阀和放大器零漂静态误差、检测静态误差等。下函左一简单分析。由于A1、动力机构死区静态误差设动力机构静摩擦力为,为了克服静摩擦力所耑的压差增量为液压缸泄漏和尺,附加的流U为Ql=^PLKce,{Kee=Kc^cce为了产生附加流量所需的伺服阀电流为A/,Kyv=弘,A/,=APlK(e=taksv△/〜由于静摩擦力引起的死区,这算
3、为伺服阀输入电流。Af引起的位置误差为A/,FfKceceKltKfAKaKfKsvKvAFf1KA2K"=K^~a〜称为开环增益"t〜称为系统静态刚度ceAz22、伺服阀死区静态误差阀死区电流设为A/2,静态误差为3、阀和放大器零漂静态误差零票电流设为A/v静态误差为△Z-=△%+4y2+4y3K、,Kf4、检测元件静态误差传感器误差直接反映在系统的输出上,设为Ay、.则总的静态误差为:Ay^,=Ay,+AV>.o一般误差分配时,要求Ay静<1/2系统允许的误差。5.4典型电液位置伺服系统的特点5.4.1系统的组成的特点1、负载主要是惯性负载,弹性负载等于零。2、伺服阀、伺服放大
4、器、检测元件频带宽度远大于液压固有频率。3、不加校正,利用液压动力机构固有特性可以满足系统性能要求。5.4.2开环频率特性I、系统固有部分由比例、积分、二阶振荡环节组成COncCO2nc+——5+1)2、系统开环增益随伺服阀流量增益变化而变化,系统开环博德图幅频特性上下浮动。3、二阶振荡环节阻尼比小,变化范围大。4、设计时,以零位为设计工况点,这样,系统最小,阻尼比G最小,最大,最不利于系统的稳定,这种设计思想是一种保守的设计思想,有利于整个系统在运行中的稳定。5、由于阻尼比小,系统开环相拼裕量大,接近于90度,为保证系统有足够的稳定裕董,主要保证系统的开环幅值裕S。5.4.3闭环
5、频率特性系统频宽定义为(-36奶对应的频率值):a)h-a)c-Kv5.5具有弹性负载的电液位置伺服系统5.5.1系统组成1、被控对象:炮身管校直机。2、动力机构数学模型3、系统职能方块阁负载5.5.2系统传递函数1、动力机构传递函数A式中KKces+d(4+—仍0=叫小十[(0=吼Kce.B+2]2仞0Vf(l+K/Kh)mAhce2、伺服放大器传递函数:KAVs+1co.3、伺服阀传递函数GoKSV4、位移传感器传递函数5、加法器AV=V,-VZ系统方块阁为5.5.3系统方块图的简化SCOV»COh,0)r»60h,则系统方块图可以简化为5.5.4开环传递函数5.5.4特点1、
6、系统为零型系统,最低转角为必,.。2、与无弹性负载的动力机构系统相比较,无弹性负载系统中的积分环节变为低频惯性环节。3、工作中,由于偏离零位引起的阀系数/^、变化,造成频率特性的变化(1)变化、的变化使幅频特性上下移动。上升,⑴K,KK不变,仍()不变,么上升。有利于系统的稳定。(2)的变化对系统特性有较大的影响,上升,增益下降,0)r=(3)弹性负载尺的影响尺上升,系统开环增益下降,仍。上升,必、.下降,上升,么上升,有利于系统的稳定,但频宽下降,系统快速性变差。5.6电液伺服系统的设计5.6.1明确设计要求1、系统用途2、负载工况3、工作条件4、其它要求,可靠性、电源、成本等。
7、5、性能指标:精度、快速性、过渡过程品质。5.6.2方案选择选择合理方案、拟定系统大体结构、系统原理框图。5.63静态计算选择动力机构形式与参数,初步确定系统开环增以,选择检测元件,伺服放大器等。5.6.4动态计算1、列出各控制元件的方程,求出各控制元件的传递函数。2、绘制博德图,求系统开环、闭环频率特性,给出幅值裕度和相角裕度。3、完成系统仿真计算,分析系统动态性能。4、计算系统稳态误差、静态误差,校核精度。6、根据系统要求,确定系统校正装置,或改动系统动力机构参数
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