《液压伺服系统》PPT课件

《《液压伺服系统》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第9章液压伺服系统液压伺服系统（又称随动系统和跟踪系统）是自动控制系统的一种重要类型。它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，输出量能以一定的精度自动、快速而准确地按照输入信号的变化规律运动。输出量可以是机械位移、速度、加速度或力。该系统除具有液压传动的所有优点外，还具有响应速度快、抗负荷刚性大、控制精度高等显著特点，应用广泛。9.1液压伺服系统概述9.1.1液压伺服系统的工作原理及组成图9-1液压传动系统向右给阀芯一个输入量xi时，滑阀移动某一开口量xv，压力油进入缸右腔，缸左腔回油，缸体右移，输出位移xp图9-2液压伺服

2、系统原理图滑阀和液压缸组合成一个整体控制元件执行元件滑阀和液压缸组合成一个整体，液压泵4输出的液压油通过溢流阀3调定压力后供给系统，通过伺服阀1控制液压缸2推动负载运动。伺服阀1为控制元件，液压缸2为执行元件。阀1控制流入缸体2的流量、压力和液流方向，该系统称为阀控式液压伺服系统。由于阀体1与缸体2制成一个整体，从而构成了反馈控制。★将一个系统的输出信号的一部分或全部以一定方式和路径送回到系统的输入端作为输入信号的一部分，这个作用过程叫——反馈系统的反馈控制过程是：当伺服阀处于中间位置（零位，即输入信号xi=0）时，阀芯凸肩恰好遮住通往液压缸的两个

3、油口，阀没有流量输出，缸体不动，系统的输出量xp=0，系统处于静止平衡状态。图9-2液压伺服系统原理图若给伺服阀一个输入位移xi（图示向右），阀芯将偏离中间位置，节流口a、b便有一个相应的开口量xv=xi，压力油经a口进入液压缸右腔，左腔油液经b口回油，缸体右移xp，由于缸体与阀体是一体的，因此阀体也右移xp，受阀芯输入端的限制，阀的开口量逐渐减小，即xv=xi-xp，直到xv=0时，阀的输出量等于零，缸体停止运动，处在一个新的平衡位置，完成了液压缸输出位移对滑阀输入位移的跟随运动。图9-2液压伺服系统原理图伺服阀作为转换、放大元件，把输入的机械

4、信号（位移或速度等）转换并放大成液压信号（流量或压力等）输出至液压缸。在这个系统中，反馈信号与输入信号相反，构成负反馈。缸体的输出信号反馈至阀体，并与阀芯输入信号进行比较，产生偏差（即有开口量）来控制缸体运动直到偏差消除为止，从而使输出位移能精确地复现输入位移的变化。可见，该系统是靠偏差信号进行工作的，即以偏差来消除偏差，这就是反馈控制的原理。★负反馈：负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解，它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。控制器的控制策略是不停减小这个差值，以使差值

5、变小。负反馈形成的系统，控制精度高，系统运行稳定。举例说明：当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手开始向水杯移动。同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。从上面的例子可以看出，由负反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。负反馈一般是由测量元件测得输出值后，送入比较元件与输入值进行

6、比较而得到的。图9-3液压伺服系统工作原理方块图系统中，移动阀芯所需要的信号功率是很小的，而系统的输出功率（液压缸输出的速度和力）却可以达到很大，因此这是一个功率放大装置。本系统中，反馈介质是机械连接，称为机械反馈，又称为机-液伺服系统。综上所述：液压伺服控制的基本原理就是液压流体动力的反馈控制，即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，使系统向着减小偏差的方向变化，从而使系统的实际输出与希望值相符。图9-4液压伺服系统组成及职能方块图2、液压伺服系统的组成1）指令元件（又称输入元件）给出与被控制对象所希望的运动规律

7、相对应的指令信号（输入信号），加在系统中的输入端。指令元件可以是机械装置如凸轮、连杆、模版等，给出位移信号；也可以是电气元件如电位计、程序装置等，给出电压信号。2）比较元件用来比较输入信号和反馈信号，并将它们的差值作为偏差信号输送给后面的元件。实际系统中，比较元件有时不单独存在，而是与输入元件、反馈测量元件或放大元件一起组成同一元件来完成多种功能。3）放大转换元件（液压功率放大器）将偏差信号放大并转换成液压信号，并控制执行元件的动作，如伺服放大器、液压控制阀、电液伺服阀等。4）液压执行元件驱动控制对象动作的液压元件，通常指液压缸或液压马达。5）检测反

8、馈元件检测系统输出量，将其转换成与输入信号具有相同形式的反馈信号，并回输给比较元件。反馈元件可以是机械装置如