液壓伺服系統(tǒng)控制

液壓伺服控制HydraulicServoControl2021/5/91第一章

緒論

IntroductionofHydraulicServoControl2021/5/921-1液壓伺服控制定義伺服控制控制物體的位置、方向、姿態(tài)，并能追蹤任意變化之目標的控制系統(tǒng)。（JIS）液壓伺服控制液壓伺服控制系統(tǒng)是以液壓動力元件作驅(qū)動裝置所組成的反饋控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，輸出量(位移、速度、力等)能夠自動地、快速而準確地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。同時。還對輸入信號進行功率放大，因此也是一個功率放大裝置。

。

2021/5/932021/5/94滑閥是轉(zhuǎn)換放大元件，它將輸入的機械信號(閥芯位移)轉(zhuǎn)換成液壓信號(流量、壓力)輸出，并加以功率放大。液壓缸是執(zhí)行元件，輸入是壓力油的流量，輸出是運動速度(或位移)?；y閥體與液壓缸體剛性連結(jié)在一起，構(gòu)成反饋回路。因此，這是個閉環(huán)控制系統(tǒng)。2021/5/95液壓伺服控制系統(tǒng)方塊圖圖1.1液壓伺服控制系統(tǒng)方塊圖2021/5/96液壓伺服控制具有下列之特性

．可多方用于不同控制系統(tǒng)。．以小能量的輸入指令經(jīng)放大后而得到大的輸出。．是一種具有反饋（FeedBack）控制。．可控制受控系統(tǒng)的動作、速度或出力。．對目標值可作廣范的變化。

2021/5/97開回路與閉回路控制圖1.4(a)傳統(tǒng)之開回路液壓控制系統(tǒng)2021/5/98傳統(tǒng)點到點閉回路液壓控制系統(tǒng)2021/5/99閉回路液壓伺服機構(gòu)2021/5/910

圖是泵控式電液速度控制系統(tǒng)的原理圖。該系統(tǒng)的液壓動力元件由變量泵和液壓馬達組成，變量泵既是液壓能源又是液壓控制元件。2021/5/911泵控式電液速度控制系統(tǒng)的工作原理方塊圖2021/5/912反饋之形式

位置、速度、加速度、流量和壓力2021/5/913輸入訊號與輸出訊號關(guān)系2021/5/914液壓伺服位置控制系統(tǒng)2021/5/915液壓伺服速度控制系統(tǒng)2021/5/916液壓伺服速度控制系統(tǒng)2021/5/917微機液壓伺服控制系統(tǒng)2021/5/918液壓伺服系統(tǒng)組成輸入元件反饋測量元件比較元件放大轉(zhuǎn)換元件執(zhí)行元件控制對象2021/5/919伺服控制應(yīng)用實例圖1.15液壓伺服控制之車床靠模加工系統(tǒng)2021/5/920圖1.16CNC數(shù)值控制機臺X、Y軸軸向運動控制系統(tǒng)2021/5/9211.17射出成型機射出壓力控制系統(tǒng)2021/5/922圖1.18軋鋼厚度控制2021/5/923圖1.19動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2021/5/9241.2液壓伺服與比例控制的分類一、按系統(tǒng)輸入信號的變化規(guī)律分類定值控制系統(tǒng)：當系統(tǒng)輸入信號為定值時稱為定值控制系統(tǒng)。程序控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸入信號按預(yù)先給定的規(guī)律變化時，稱為程序控制系統(tǒng)伺服系統(tǒng)：也稱隨動系統(tǒng)，其輸入信號是時間的未知函數(shù)，而輸出量能夠準確、快速地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。2021/5/925二、按被控物理量的名稱分類

位置伺服控制系統(tǒng)、速度伺服控制系統(tǒng)、其它物理量的控制系統(tǒng)。

三、按液壓動力元件的控制方式或液壓控制元件的形式分類

節(jié)流式控制(閥控式)系統(tǒng)：閥控液壓缸系統(tǒng)與閥控液壓馬達系統(tǒng)

容積式控制系統(tǒng)：伺服變量泵系統(tǒng)與伺服變量馬達系統(tǒng)。

四、按信號傳遞介質(zhì)的形式分類

機械液壓伺服系統(tǒng)、電氣液壓伺服系統(tǒng)與氣動液壓伺服系統(tǒng)等。2021/5/9261.3液壓伺服與比例控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點

（一）、液壓伺服控制的優(yōu)點

(1)液壓元件的功率—重量比與力矩-慣量比大可以組成結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、加速性好的伺服系統(tǒng)。

(2)液壓動力元件快速性好，系統(tǒng)響應(yīng)快。

(3)液壓伺服系統(tǒng)抗負載的剛度大，即輸出位移受負載變化的影響小，定位準確，控制精度高。

（二）、液壓伺服控制的缺點

(1)液壓元件，特別是精密的液壓控制元件(如電液伺服閥)抗污染能力差，對工作油液的清潔度要求高。

(2)油溫變化時對系統(tǒng)的性能有很大的影響。

(3)當液壓元件的密封設(shè)計、制造相使用維護不當時．容易引起外漏，造成環(huán)境污染。

(4)液壓元件制造精度要求高，成本高。

(5)液壓能源的獲得與遠距離傳輸都不如電氣系統(tǒng)方便。2021/5/9271.4液壓伺服與比例控制系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

液壓伺服控制是一門新興的科學(xué)技術(shù)。它不但是液壓技術(shù)的一個重要分支．而且也是控制領(lǐng)域中的一個重要組成部分。

在第一次與第二次世界大戰(zhàn)期間及以后，由于軍事工業(yè)的刺激，液壓伺服控制因響應(yīng)快、精度高、功率—重量比大等特點而受到特別的重視，特別是近幾十年，隨著整個工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，促使液壓伺服與比例控制得到迅速發(fā)展，使這門技術(shù)元論在元件與系統(tǒng)分面，還是在評論與應(yīng)用方面都日趨完善與成熟，形成一門新興的科學(xué)技術(shù)。

目前，液壓伺服系統(tǒng)特別是電液伺服系統(tǒng)已成為武器自動化與工業(yè)自動化的一個重要方面。在國防工業(yè)與一般工業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。2021/5/928ABS（Anti-LockBrakeSystem）

防鎖死煞車系統(tǒng)2021/5/929主動式懸吊系統(tǒng)2021/5/930船舶操控系統(tǒng)1

2021/5/931船舶操控系統(tǒng)22021/5/932飛行操控系統(tǒng)2021/5/933液壓伺服系統(tǒng)應(yīng)用實例防爆機器人2021/5/934飛彈射控系統(tǒng)2021/5/935太空梭2021/5/9363D動態(tài)模擬器2021/5/9