液压伺服控制系统

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1、新疆工业高等专科学校毕业设计(论文)液压伺服控制系统系别：机械工程系专业班级：机械设计02-2班（民本）姓名：指导教师：完成日期：新疆工业高等专科学校毕业设计（论文）评定意见书设计（论文）题目：液压伺服控制系统专题：设计者：姓名专业机械设计制造及自动化班级机械设计02-2班设计时间：指导教师：姓名职称副教授单位：机械工程系评阅人：姓名职称单位评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日评阅人（签名）：年月日答辩委员会主任（签名）：年月日目录第1章前言11.1液压伺服控制系统的工作原理及组成11.2液压伺服和比例控制的分类31.3液压伺服和比例控制

2、系统的优缺点41.4液压伺服和比例控制系统的发展和应用4第2章液压放大元件42.1圆柱滑阀的结构型式及分类42.2零开口四边滑阀的静态特性52.3实际零开口四边滑阀的静态特性1、压力特性曲线和泄漏流量曲线7第3章电液伺服阀83.1电液伺服阀的组成与分类83.2力矩马达83．3永磁力矩马达的分析与计算93．4伺服阀的响应特性（伺服阀传递函数的简化）23第四章液压动力元件244.1四通阀控制液压缸254.2方框图与传递函数：264.3传递函数简化274.4频率响应分析29第五章四通阀控制液压马达305.1基本方程：305.2方框图与传递函数：31第六

3、章控制方案31方案一：31方案二:36后记40参考文献42第1章前言1.1液压伺服控制系统的工作原理及组成一、液压伺服和比例控制系统的工作原理液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。在这种系统中，输出量(位移、速度、力等)能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。同时。还对输入信号进行功率放大，因此也是一个功率放大装置。如图1-1所示为一机液伺服控制系统。液压泵是系统的能源，它以恒定的压力向系统供油．供油压力由溢流阀调定。液压动力元件由四边滑阀和液压缸组成。滑阀是转换放大元件，它将输入的机械信号(阀芯位移)转换成液压信

4、号(流量、压力)输出，并加以功率放大。液压缸是执行元件，输入是压力油的流量，输出是运动速度(或位移)。滑阀阀体与液压缸体刚性连结在一起，构成反馈回路。因此，这是个闭环控制系统。图1-3所示是双电位器电液位置伺服系统工作原理图。该系统控制工作台(负载)的位置。使之按照指令电位器给定的规律变化。系统由指令电传器、反馈电位器、电子放大器、电液伺服阀、液压缸和工作台组成。是一种阀控式电液位置伺服系统。图1—5是泵控式电液速度控制系统的原理图。该系统的液压动力元件由变量泵和液压马达组成，变量泵既是液压能源又是液压控制元件。二、液压伺服控制系统的组成液压伺服

5、和比例控制系统由以下一些基本元件组成：输入元件：也称指令元件，它给出输入信号(指令信号)加于系统的输入端，是机械的、电气的、气动的等。如靠模、指令电位器或计算机等。反馈测量元件：测量系统的输出并转换为反馈信号。这类元件也是多种形式的。各种传感器常作为反馈测量元件。比较元件：将反馈信号与输入信号进行比较，给出偏差信号。放大转换元件：将偏差信号故大、转换成液压信号(流量或压力)。如伺服放大器、机液伺服阀、电液伺服阀等。执行元件：产生调节动作加于控制对象上，实现调节任务。如液压缸和液压马达等。控制对象：被控制的机器设备或物体，即负载。其它：各种校正装置

6、，以及不包含在控制回路内的液压能源装置。1.2液压伺服和比例控制的分类一、按系统输入信号的变化规律分类定值控制系统：当系统输入信号为定值时称为定值控制系统。程序控制系统：系统的输入信号按预先给定的规律变化时，称为程序控制系统伺服系统：也称随动系统，其输入信号是时间的未知函数，而输出量能够准确、快速地复现输入量的变化规律。二、按被控物理量的名称分类位置伺服控制系统、速度伺服控制系统、其它物理量的控制系统。三、按液压动力元件的控制方式或液压控制元件的形式分类节流式控制(阀控式)系统：阀控液压缸系统和阀控液压马达系统容积式控制系统：伺服变量泵系统和伺服

7、变量马达系统。四、按信号传递介质的形式分类机械液压伺服系统、电气液压伺服系统和气动液压伺服系统等。1.3液压伺服和比例控制系统的优缺点（一）、液压伺服控制的优点(1)液压元件的功率—重量比和力矩-惯量比大可以组成结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好的伺服系统。(2)液压动力元件快速性好，系统响应快。(3)液压伺服系统抗负载的刚度大，即输出位移受负载变化的影响小，定位准确，控制精度高。（二）、液压伺服控制的缺点(1)液压元件，特别是精密的液压控制元件(如电液伺服阀)抗污染能力差，对工作油液的清洁度要求高。(2)油温变化时对系统的性能有很大的影响。(3

8、)当液压元件的密封设计、制造相使用维护不当时．容易引起外漏，造成环境污染。(4)液压元件制造精度要求高，成本高。(5)液压能源的获得和远