液壓伺服與比例控制系統(tǒng)課件-電液伺服系統(tǒng)的校正

6.3電液伺服系統(tǒng)的校正以上討論了比例控制的電液位置伺服系統(tǒng)，其性能主要由動力元件參數所決定。對這種系統(tǒng)，單純靠調整增益往往滿足不了系統(tǒng)的全部性能指標，這時就要對系統(tǒng)進行校正，高性能的電液伺服系統(tǒng)一般都要加校正裝置?！?、滯后校正（一）滯后校正的特點滯后校正的主要作用是通過提高低頻段增益，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，或者在保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的條件下，通過降低系統(tǒng)高頻段的增益，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。滯后校正網絡圖其傳遞函數R、C為電阻及電容超前環(huán)節(jié)的轉折頻率滯后超前比

＞l6.3電液伺服系統(tǒng)的校正滯后校正伯德圖由于滯后超前比>1，滯后時間常數大于超前時間常數，網絡具有純相位滯后。從伯德圖可以看出滯后網絡是一個低通濾器。利用它的高頻衰減特性，可以在保持系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下提高系統(tǒng)的低頻增益，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，或者在保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的條件下，降低系統(tǒng)的高頻增益，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。滯后校正利用的是高頻衰減特性，而不是相位滯后。在阻尼比較小的液壓伺服益裕量，而不是相位裕量，因此系統(tǒng)中，提高放大系數的限制因素是增采用滯后校正是合適的。6.3電液伺服系統(tǒng)的校正（二）滯后校正舉例加入滯后校正后6.3電液伺服系統(tǒng)的校正此時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為其中，校正后的速度放大系數6.3電液伺服系統(tǒng)的校正圖6-16具有滯后校正的位置伺服系統(tǒng)伯德圖6.3電液伺服系統(tǒng)的校正設計滯后校正網絡的設計步驟：根據穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定系統(tǒng)速度放大系數畫出未校正系統(tǒng)的伯德圖，檢查相位裕量和增益裕量，是否滿足要求如不滿足，根據相位裕量和增益裕量的要求確定新的增益穿越頻率注：對于小阻尼系統(tǒng)，應根據增益裕量確定穿越頻率，然后采用相位裕量進行驗證。選擇轉折頻率，一般可取確定滯后超前比，通常取6.3電液伺服系統(tǒng)的校正滯后校正使開環(huán)增益提高了α

倍，從而提高了精度，增加了剛度。但是由于wc處因增加了一個慣性環(huán)節(jié)而增加了相位滯后，也就是相位穩(wěn)定裕量減少了，而且wc兩側的相位裕量可能更小。所以，如果工作過程中wc有所變化或出現(xiàn)非線性因素時容易發(fā)生振蕩。同理，對各元件的參數變化也較敏感，開環(huán)增益增大或減小都可能使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變壞。因此，滯后校正還常常和其它校正措施一起使用。該滯后校正網絡屬于無源校正網絡，存在能量損耗，為補充該損耗，須將放大器增益增加α倍，或增設增益放大裝置。6.3電液伺服系統(tǒng)的校正速度反饋校正的主要作用是提高主回路的靜態(tài)剛度，減少速度反饋回路內的干擾和非線性的影響，提高系統(tǒng)的靜態(tài)精度。加速度反饋校正主要是提高系統(tǒng)的阻尼。根據需要速度反饋與加速度反饋可以單獨使用，也可以聯(lián)合使用。6.3電液伺服系統(tǒng)的校正二、速度和加速度校正圖6-17具有速度與加速度反饋的系統(tǒng)方塊圖圖6-17 具有速度與加速度反饋的系統(tǒng)方塊圖可以求得速度與加速度反饋校正回路的閉環(huán)傳遞函數6.3電液伺服系統(tǒng)的校正只有速度反饋校正時的校正回路開環(huán)增益只有加速度反饋校正時的校正回路開環(huán)增益整個位置伺服系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數6.3電液伺服系統(tǒng)的校正三、壓力反饋和動壓反饋校正采用壓力反饋和動壓反饋校正的目的是提高系統(tǒng)的阻尼。負

載壓力隨系統(tǒng)的動態(tài)而變化。當系統(tǒng)振動加劇時，負載壓力增大。如果將負載壓力加以反饋，使輸入系統(tǒng)的流量減。則系統(tǒng)的振動將減弱。起到了增加系統(tǒng)阻尼的作用?？梢詠碛脡毫Ψ答佀欧y或功壓反饋伺服閥實現(xiàn)壓力反饋和動壓反饋。也可以采用液壓機械網絡或電反饋實現(xiàn)壓力反饋或動壓反饋。6.3電液伺服系統(tǒng)的校正（一）壓力反饋校正校正后的阻尼比：位置系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數：圖6-18帶壓力反饋的系統(tǒng)方框圖6.3電液伺服系統(tǒng)的校正由上式可以看出，壓力反饋不改變開環(huán)增益和液壓固有頻率，但使阻尼比增加了。壓力反饋校正是通過增加系統(tǒng)的總流量-壓力系數來提高阻尼的。顯然，壓力反饋降低了系統(tǒng)的靜剛度。6.3電液伺服系統(tǒng)的校正（二）動壓反饋校正圖6-19 帶動壓反饋的系統(tǒng)方框圖采用動壓反饋校正可以提高系