(补充)电液系统与建模

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1、机电液系统建模第1节绪论第2节电液伺服阀建模第3节液压动力机构控制方式第4节电液位置伺服系统建模与控制第1节绪论一、液压控制系统工作原理应用及发展简介二、液压控制系统组成三、液压控制系统分类四、液压控制系统特点1.1液压控系统的基本工作原理1.1.1液压控制系统小结液压控制系统具有负反馈回路，它是一个负反馈控制系统。液压控制系统的主要构成包含有控制元件（例如伺服阀、滑阀等），执行元件（例如液压缸）液压动力机构液压动力机构油液压控制元件、执行元件、负载三者构成，称为液压动力机构。液压控制概念包含有液压动力机构的反馈控制系统，称为液压控制系统。1.2

2、液压控制系统的组成指令元件反馈元件比较元件放大元件执行元件被控对象校正装置1.3液压控制系统分类1、按偏差信号的产生与传递介质可分为机械～液压控制系统（简称为机液控制系统）电气～液压控制系统（简称为电液控制系统）气动～液压控制系统（简称为气液控制系统）2、按液压控制元件可分为阀控系统泵控系统1.3液压控制系统分类3、按被控物理量可分为位置控制系统速度控制系统力控制系统压力控制系统其他物理量控制系统（温度、加速度等）1.3液压控制系统分类4、按输入信号不同可分为伺服控制系统：输入信号不断变化，输出信号以一定准确度跟随输入信号变化的控制系统。恒值控制

3、系统：输入信号为常值或随时间缓慢变化，系统能克服外界干扰的影响，以一定准确度将输出保持在希望的数值上的控制系统。1.4液压控制系统的特点1.4.1优点功率～重量比大，扭矩～惯量比大（力～质量）液压执行机构响应速度快，系统频带宽。因液压固有频率高。抗干扰能力强，液压系统刚度大，在外界干扰影响下，其变化小。其他，润滑性好，散热性好。1.4.2缺点液压元件要求加工精度高，造成制造成本高。要求密封好，、否则引起系统泄漏。液压易受污染，要求过滤精度高。液压能源的获得与输送不向电能那样方便。第2节电液伺服阀一、概述：1、作用：用于电液控制系统中（1）信号转换

4、：将电信号i变成液压信号QL、PL。（2）功率放大：将小功率电信号放大为大功率液压信号。（3）控制元件：伺服阀液压量强度受输入电信号控制，从而控制进入液压执行机构中的流量、压力，推动负载运动。2、构成：电液伺服阀由以下几部分组成：（1）力矩马达：将电流i转换为力矩Td（或Fd）；（2）力矩位移转换装置：将力矩Fd转换为挡板位移Xf；（3）中间级液压放大器：推动滑阀阀芯（功率级）；（4）功率级液压放大器：输出QL、PL。2、构成：若阀中有一个中间液压放大器，为两级阀若阀中有两个中间液压放大器，为三级阀电液伺服阀工作原理力反馈两级伺服阀1）组成力矩马

5、达：导磁体、永久磁铁、控制线圈及衔铁等力矩位移转换装置：弹簧管，挡板中间液压放大器：固定节流孔、喷嘴、挡板组成的双喷嘴挡板阀，其负载是功率级滑阀。功率液压放大器：阀芯及阀套组成的零开口四通滑阀。衔铁，挡板，反馈杆组件：衔铁，挡板，弹簧管，反馈杆等组成。将力矩马达，中间级及功率放大级联系在一起，形成滑阀位置负反馈。附件、油管等2)力反馈两级伺服阀工作过程2）两个控制线圈用法2、两级滑阀式伺服阀电液伺服阀分类伺服阀分类方法很多，按伺服阀中含液压放大器个数分类如下：1、单极伺服阀2、两级伺服阀1）滑阀位置反馈力反馈式直接位置反馈式平衡弹簧式机械位置反馈

6、式电气位置反馈式2）负载流量反馈3）负载压力反馈4）动压反馈3、三级伺服阀力反馈两级伺服阀动铁式单级伺服阀动圈式单级伺服阀力反馈两级伺服阀直接反馈两级伺服阀弹簧对中式两级伺服阀机械反馈两级伺服阀§2电液伺服阀传递函数由两种阀传递函数式可知，基本形式相同，仅参数具体表达式不同。即不是一阶环节也不是二阶环节，是三阶动态函数。工程上根据系统工作频宽及伺服阀频宽可将其近似为如下三种：A)Ksv比例环节B）惯性环节C）振荡环节4）电液伺服阀静态方程Ql=KiQon=KiR额定负载流量式中：iR------额定电流----阀压降额定空载流量Qln=KiR§3

7、伺服阀选择方法及使用注意事项伺服阀选择方法根据执行元件所需最大负载流量Qlm与最大负载压力Plm计算伺服阀的阀压降，再根据已知参数Qlm和PV，折算为伺服阀样本对应参数Qls及Pvs，按样本给出的阀压降Pvs和额定负载流量Qls确定伺服阀型号及规格。1、根据伺服阀尽可能工作在线形区，一般选择油压力为Ps=3Plm/2Ps不能超过额定压力2、计算阀压降PV=Ps-Plm3、根据样本给出的阀压降PVs及参数Qlm、PV求伺服阀流量：Qls=Qlm4、选伺服阀电流icm5、根据已知参数icm、PVs、Qls选择阀型号及参数第3节液压动力机

8、构液压动力机构由液压控制元件、液压执行元件和负载构成，液压控制元件可以是液压控制阀、也可以是变量泵，执行机构有液压伺服缸，液压伺服马达。