重庆大学研究生电液伺服液压作业

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1、word完美格式研究生课程考核试卷科目：电液伺服控制教师于今姓名：汶睿学号：20120713094t专业：机械工程领域类别：专业硕士上课时间：2014年11月至2015年1月考生成绩：卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语：阅卷教师(签名)重庆大学研究生院制精心整理学习帮手word完美格式关于数控机床工作台位置伺服系统研究摘要本文以数控机床工作台位置液压伺服系统为主要研究对象，以电液伺服阀和液压马达为主要原件对液压伺服装置进行了设计，推导出了整个系统的数学模型，并在MATLAB中对电液伺服控制系统进行了仿真，对系统进行了校正，改善系

2、统性能。改正后同时运用频响法对系统的稳定性、快速性、准确性进行了分析，分析结果满足设计要求，验证了设计方案的可行性，为下一步运行调试提供了理论依据。关键词：液压；伺服控制；仿真；MATLAB；AbstractThispaperdesignsaCNCmachinetooltablepositioningservoelectro-hydrauliccontroldevice,andintroducesthemathematicalmodelsandtheestablishmentoftransferfunctionindetail,t

3、akesthesimulationofelectro-hydraulicservocontrolsystemunderthecircumstancesofMATLABtodeterminethestabilityofthesystemmissionopen-loopgain.Theresultoferrorbasedonsingleinterfereimport-loadcapacitywasanalyzed,whichcouldmeettherequirementsandvalidatesthedesign.Theworkpro

4、videsguidanceforthedebugginglater.Keywords:hydraulic；electro-hydraulicservocontrol；simulation；MATLAB精心整理学习帮手word完美格式目录摘要IAbstractI1数控机床工作台位置伺服系统组成及原理12电液伺服控制系统建模23MATLAB工具对系统进行特性分析54结论8参考文献9精心整理学习帮手word完美格式作为控制技术的重要组成部分，液压伺服系统是液压领域的重要分支,其基础为液压流体力学、电工电子技术、控制理论及液压传动知识等.

5、近年来，由于液压伺服系统与其他类型的伺服系统相比，具有液压元件的功率—质量比和力矩—惯量比(或力—质量比)大、快速性好、系统响应快以及液压伺服系统抗负载的刚度大等优点，广泛应用于军事和工业生产中。如机床工作台的位置、带材跑偏控制、板带轧机的板厚、雷达和火炮控制系统、飞机和船舶的舵机控制等等。本文研究的是一个数控机床工作台位置控制系统，该系统是电一液位置伺服系统，其功能是使输出位移自动跟踪指定数据，实现整个系统的工作要求[1-3]。1数控机床工作台位置伺服系统组成及原理本题所采用的是阀控液压马达系统，因为系统的控制功率比较小，工作台

6、行程比较大。阀控液压马达是一种常用的液压动力元件，为了分析计算方便，需要将负载惯性、负载阻尼、负载刚度等折算到液压执行元件的输出端，或相反将液压执行元件的惯量、阻尼等折算到负载端[3][8]。本题所采用的是前一种处理方法，折算等效后的阀控液压马达的原理图如图1所示：图1阀控液压马达原理图该数控机床工作台位置控制系统主要是由伺服放大器、电液伺服阀、液压马达、减速齿轮、滚珠丝杠和位置传感器组成。其工作原理是：当指令装置发出的指令电压信号作用于系统时，工作台便有输出位移，该位移由传感器检测并转换为反馈电压信号，使之与指令电压信号相比较得

7、出偏差电压信号，此偏差电压信号经伺服放大器放大后输入到伺服阀，使伺服阀产生负载压差作用于液压马达上，使输出力向减小误差的方向变化，直到输出位移经过传感器后等于指令信号所规定的值为止，在稳态情况下，输出位移与偏差信号成比例。数控机床工作台位置控制系统其主要组成与原理如图2所示：精心整理学习帮手word完美格式图2数控机床工作台位置系统方框原理图2电液伺服控制系统建模2.1数学模型推导2.1.1电液伺服阀a．电液伺服阀传递函数其中:Xv为伺服阀阀芯位移，Ksv为伺服阀增益，Gsv为Ksv=1时伺服阀的传递函数。b．电液伺服阀的输出方程

8、采用四通滑阀，设输入电流为i，则电液伺服阀的数学输出方程为:其中:Xv为电液伺服阀阀芯位移，Ksc为电液伺服阀增益，则Ksv=KscxKq，且Kq为电液伺服阀的流量增益。c．电液伺服阀的压力一流量方程理想零开口阀，也就是指径向的间隙为零并且工作边是