第八章液压伺服和电液比例控制技术

液压伺服与电液比例技术的转换(技师论文)

轮辋的闪光对焊在汽车车轮生产中是最重要的工序之一。

但是闪光对焊机的烧化过程难以控制，因为最佳烧化曲线并不是一个线性函数，它受现场诸多人为因素影响，为保证闪光稳定进行，必须使轮辋的送进速度v c 与闪光速度v f 相匹配，即v c =v f在闪光刚开始时，闪光进行非常慢，即v f 很低。

随着端面加热的进行，v f 逐渐增大。

如果热功率不变，为了维持连续闪光，应使焊件的送进速度v c 相应于v f 作不断提高，即动夹具应按一定规律作加速运动，实际生产中以动夹具送进位移曲线来实现。

目前生产中常用的闪光段的送进位移曲线，即闪光烧化曲线有S=K ×t n式中：K ，n —与闪光烧化曲线表达式和轮辋材料及截面尺寸有关的系数。

1、烧化系统中伺服及电液比例技术的区别闪光对焊机的工作原理是把工件两端部相对放置，夹紧后利用焊接电流加热，然后迅速加压完成焊接。

闪光烧化作为闪光对焊机的核心部分，对产品质量有着极其重要的作用。

常见的闪光对焊机的烧化控制方式主要有手动杠杆式、电动凸轮式、气液式和液压传动式，其中液压传动式目前仅见液压伺服控制式，但液压伺服控制式对系统及环境要求较高,对不同的材料适应性较差,因此故障率较高。

同时，由于伺服阀价格昂贵，订货周期长，出现故障后，很难恢复工作。

从液压系统来看，液压伺服控制系统也较复杂，不利于调整及维修。

而电液比例控制技术虽然不如液压伺服灵敏及精确，但其适应性较强，性能也可以满足要求我公司型钢车间轮辋线FOR-670对焊机，是上世纪80年代引进的液压伺服控制式的焊接设备，由于工作环境恶劣，材料厚度不均，再加上20多年的大班生产，故障率较高，液压伺服系统已老化，已经不能适应生产的需要。

现重新设计的系统其组成框图见图1。

图1 烧化系统组成框图(1)液压回路烧化系统液压原理图如图2，该系统的液压回路主要由叶片泵、减压阀、溢流阀、电液比例阀、换向阀等组成。

其中叶片泵采用高压小流量叶片泵，在满足烧化缸运行速度的前提下，能够提供较高压力；溢流阀用于保护系统，如果超载即卸压；减压阀调定后，无论其负载变化还是泵出口压力变化，而减压阀出口压力不变，为电液比例阀提供恒定的进口压力；换向阀则用于带有浮动活塞的油缸进排液压油。

液压伺服和电液比例控制技术

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• 零开口结构性能最好，应用最广，但完全的零开口在工艺上是难以达到的，因此实际的零开口允许小于±0.025mm 的微小开口量偏差。
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• 4.伺服阀的性能与特点
• 如图，零开口四边滑阀。图示位置阀芯向右偏移，阀口1和3开启，2和4关闭。
• 压力油源pp经阀口1通往液压缸，回油经阀口3回油箱。
• 当无电流信号输入
时，力矩马达无力
矩输出，与衔铁5
固定在一起的挡板
9处于中位，主滑
阀阀芯亦处于中
（零）位。
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• 液压泵输出的油液以压力ps进入主滑阀阀口，因阀芯两端台肩将阀口关闭，油液不能进入A,B口，但经固定节流孔10和13分别引到喷嘴8和7，经喷射后，液流流回油箱。
• 优点：伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系统易实现计算机控制。
• 在工业自动化设备、航空、航天、冶金和军事装备中得到广泛应用。
• 缺点：伺服阀加工工艺复
杂，对油液污染敏感，成
本高，维护保养困难。
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二、电液伺服系统的应用
• 电液伺服系统通过电气传动方式，将电气信号输入系统，来操纵有关的液压控制元件动作，控制液压执行元件使其跟随输入信号动作。其电液两部分之间都采用电液伺服阀作为转换元件。
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第三节计算机机电控制技术
• 随着电子技术和计算机控制技术的日益发展，液压技术也日益朝着智能化方向迈进，计算机电液控制技术是计算机控制技术与液压传动技术相结合的产物。
• 这种控制系统除常规的液压传动系统外，通常还有数据采集装置、信号隔离和功率放大电路、驱动电路、电—机械转换器、主控制器（微型计算机或单片微机）及相关的键盘及显示器等。

液压伺服和比例控制系统ppt

差）经放大器放大后，加于电液伺服
阀转换为液压信号（图中A、b)，以推
动液压缸活塞，驱动控制对象向消除偏
差方向运动。当偏差为零时，停止驱动，
因而使控制对象的位置总是按指令电位
图 7-9 统
电液伺服系
器给定的规律变化。
1-电位器；2-电液伺服阀；3-
液压缸；4-负载；5-反馈；
6-指令电位器；7-放大器
液压伺服和比例控制系统
第一节液压伺服控制第二节电压比例控制
液压伺服阀
液压伺服阀是液压伺服系统中最重要、最基本的组成部分，它起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用。电液伺服阀是应用最广泛的一种，它在接受电器信号模拟后，相应输出调制的流量和压力控制信号，控制系统压力、流量、方向的变化。它既是电液转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的微弱电器输入信号转换为大功率的液压能（流量和压力）输出。在电液伺服系统中，它将电气部分和液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。电液伺服阀是电液伺服系统控制的核心。
量油增路加关，闭而，滑液阀压开缸x0口不量动逐，渐负减载少停。止当在x一0 增个加新到的
x0
位置
上
x时i ，则开口量为零，
，达到一个新的平
衡状态。
号继续如向果右继运续动给。控反制之滑,若阀给向控右制的滑输阀入输信入号一个x负i ，位液移压x缸i 就0会(向跟左随为这负个）信
液压伺服阀系统
反液之压缸,若就给会控跟制随滑这阀个输信入号一向个左负运位动移。xi 0 (向左为负）输入信号，则
液压伺服阀
3〕射流管式伺服阀
组成：如图7-3所示,采用衔铁式力矩马达8带动射流管及其接收口2，两个接收口直接和滑陶阀芯5两端面连接，控制滑阀阀芯运动。滑阀陶芯 5靠一个板簧定位,其位移与滑阀阅芯两端压力差成比例。

液压伺服、比例控制

液压伺服系统工作原理1.1 液压伺服系统工作原理液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。

电液伺服系统通过使用电液伺服阀，将小功率的电信号转换为大功率的液压动力，从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。

液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。

液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。

图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。

在大口径流体管道1中，阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。

阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。

这个系统的输入量是电位器5的给定值x i。

对应给定值x i，有一定的电压输给放大器7，放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上，使阀芯相应地产生一定的开口量x v。

阀开口x v使液压油进入液压缸上腔，推动液压缸向下移动。

液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。

液压缸的向下移动，使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。

同时，液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移x p。

当x p所对应的电压与x i 所对应的电压相等时，两电压之差为零。

这时，放大器的输出电流亦为零，伺服阀关闭，液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。

图1 管道流量（或静压力）的电液伺服系统1—流体管道；2—阀板；3—齿轮、齿条；4—液压缸；5—给定电位器；6—流量传感电位器；7—放大器；8—电液伺服阀在控制系统中，将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端，并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用，这种控制形式称之为反馈控制。

反馈信号与给定信号符号相反，即总是形成差值，这种反馈称之为负反馈。

用负反馈产生的偏差信号进行调节，是反馈控制的基本特征。

而对图1所示的实例中，电位器6就是反馈装置，偏差信号就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生的△u。

电液比例控制及电液伺服控制技术绪论

系统（用阀控制泵的流量）
液压传动（开关型控制）
液压
液
压
控制12比液伺压例服控控制制（闭开闭环环环控控控制制制）
3数字控制伺步服进电电机机控控制制（（
开环控制）闭环控制）
二、电液比例技术的概念
• 电液比例技术是将电信号按比例转换为液压功
率输出的电液转换技术。 • 电液比例技术是电液伺服的基础上降低了控制特
伺服阀
伺服比例阀(20世纪 90年代中期出现)
比例阀(20世纪80年代初出现)
早期比例阀(20世纪60年代后期出现)
压力控制阀
流量控制阀
方向控制阀
液压控制系统的分类：
1、电液比例控制系统、电液伺服控制系统和电液数字控制系统。
2、位置、速度、加速度、力和压力控制系统 3、闭环控制系统和开环控制系统 4、阀控制系统（主要是节流控制）和泵控制
电液伺服阀
• 因此，主阀芯的位移量就能精确地随著电流的大小和方向而变化，从而控制通向液压执行元件的流量和压力。
Moog公司电液伺服阀
电液伺服阀的应用
• 注意：电液伺服阀不分压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀。
三、两者的发展概况
• 目前，国内生产伺服阀的厂家主要有：航空工业总公司第六O九研究所、航空工业总公司第六一八研究所、航空工业总公司秦峰机床厂、北京机床研究所、中国运载火箭技术研究院第十八研究所、上海航天控制工程研究所及中国船舶重工集团公司第七O四研究所。
比例阀的国内发展概况
• 自2009年以来已获得较好的推广应用，完成的 6通径、10通径、16通径、25通径高频响伺服比例阀（含控制器）产品已有600 余套应用于高速铁路建设中，实现销售收入4000余万元。

液压伺服控制和电液比例控制

14 西华大学
电液比例控制系统
图示为电液比例压力阀用于钢带冷轧卷取机的液压系统。。该系统进行轧制工作时，先给定以个张力值储存于电开展器内，而在轧锟与卷筒之间安装一张力检测计，将检测地实际张力值反馈与给定张力值进行比较，当比较得到地偏差值达到某一限定值时，电控制器输入比例压力阀的电流变化一个相应值，使控制压力p改变，于是液压马达的输出转矩Ｔ及张力Ｆ作相应的改变，使偏差消失或减小。在轧机的实际工作中，随着钢带卷半径Ｒ的增大，实际张力Ｆ减小，出现的偏差为负值。这时输入电流增加一个相应值，液压马达的进出压力p 增加一个相应值，从而使液压马达输出转矩Ｔ及张力Ｆ相应增加，力图保持张力Ｆ等于给定值。
滑阀的开口形式
8 西华大学
零开口四边滑阀
阀芯向右偏移，阀口1和3开启， 2和4关闭。压力油源经阀口1通往液压缸，液压缸的回油经阀口 3回油箱。
零开口四边滑阀
9 西华大学
电液伺服控制系统
由电液伺服阀1、液压缸2、活塞杆带队的机械手手臂3、电位器5、步进电动机6、齿轮齿条4和放大器7等元件组成。
第八章液压伺服控制和电液比例控制主讲宋春华
1
西华大学
液压伺服控制和电液比例控制
2
西华大学
第一节
液压伺服控制
液压伺服控制是以液压伺服阀为核心的高精度控制系统。液压伺服阀是一种通过改变输入信号，连续，成比例的控制流量和压力进行液
压控制的。
3 西华大学

根据输入信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀。电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力的控制。机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移。伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系统容易实现计算机控制，在航空航天、军事装备中得到广泛应用。但加工工艺复杂，成本高，对油液污染敏感，维护保养难，民用工业应用较少。

电液伺服与比例控制简介

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2、射流管式电液伺服阀图10-3是MOOG公司D661-G系列位移电反馈射流管式伺服阀的结构示意图，本书以该阀为例介绍射流管阀的工作原理。
图10-3 射流管式二级电液伺服阀 1—力矩马达；2—射流管；3—放大器；4—位置反馈传感器；5—主阀芯
指令信号和反馈信号的差值通过电流负反馈放大器3放大作用在先导阀的力矩马达1上，如果差值不为零，这样产生的转矩驱动射流管2发生偏转，使得主阀芯5两端产生压降而发生移动。同时，位置反馈传感器4与主阀一起移动，
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1、电液比例方向阀
1. 直动式的比例方向阀图10-4是最普通的直动式比例方向阀的典型结构。
图10-4 直动式比例方向阀 1—阀体 2—控制阀芯 3、4—弹簧 5、6—电磁铁 7— 丝堵
工作原理：电磁铁5和6不带电时，弹簧3和4将控制阀芯2保持在中位。比例电磁铁得电后，直接推动控制阀芯2，例如，电磁铁b（6）得电，控制阀芯2被推向左侧，压在弹簧3上，位移与输入电流成比例。这时，P口至A口及B 口至T口通过阀芯与阀体形成的节流通道。电磁铁6失电， 2被3重新推回中位。弹簧3，4有两个任务：①电磁铁5和 6不带电时，将控制阀芯2推回中位；②电磁铁5或6得电时，其中一个作为力—位移传感器，与输入电磁力相平衡，从而确定阀芯的位置。 12
3
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电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件。执行元件——将产生调节动作的液压能量加于控制对象上的元件，如液压缸和液压马达。控制对象——各类生产设备，如机器工作台、刀架等。比例控制元件的也包括上述六部分组成，所不同的是放大、能量转换元件为比例放大器和电液比例阀。
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液压伺服与比例控制系统课件-电液伺服系统的校正

损耗，须将放大器增益增加α倍，或增设增益放大装置。
6.3 电液伺服系统的校正二、速度和加速度校正
速度反馈校正的主要作用是提高主回路的静态刚度，减少速度反馈回路内的干扰和非线性的影响，提高系统的静态精度。加速度反馈校正主要是提高系统的阻尼。
根据需要速度反馈与加速度反馈可以单独使用，也可以联合使用。
（二）动压反馈校正
图6-19 带动压反馈的系统方框图
采用动压反馈校正可以提高系统的阻尼，而又不降低系统的静刚度。采用压力反馈或动压反馈提高系统的阻尼比，同样受局部反馈回路稳定性的限制。当Kfp过高时，由于伺服阀等小参数的影响局部反馈回路就会变得不稳定。
6.3 电液伺服系统的校正
（一）压力反馈校正
图6-18 带压力反馈的系统方框图
校正后的阻尼比：位置系统的开环传递函数：
6.3 电液伺服系统的校正
由上式可以看出，压力反馈不改变开环增益和液压固有频率，但使阻尼比增加了。
压力反馈校正是通过增加系统的总流量- 压力系数来提高阻尼的。显然，压力反馈降低了系统的静刚度。
（二）滞后校正举例
加入滞后校正后
6.3 电液伺服系统的校正
此时，系统的开环传递函数为
其中，校正后的速度放大系数
6.3 电液伺服系统的校正
图6-16 具有滞后校正的位置伺服系统伯德图
6.3 电液伺服系统的校正
设计滞后校正网络的设计步骤：
1 根据稳态误差要求，确定系统速度放大系数 2 画出未校正系统的伯德图，检查相位裕量和增益裕量，是否满足
6.3 电液伺服系统的校正
以上讨论了比例控制的电液位置伺服系统，其性能主要由动力元件参数所决定。对这种系统，单纯靠调整增益往往满足不了系统的全部性能指标，这时就要对系统进行校正，高性能的电液伺服系统一般都要加校正装置。

液压伺服与比例控制系统课件

• 抗干扰能力强：液压系统具有一定的隔振和抗干扰能力，能够适应复杂的工作环境。
液压比例控制系统的优缺点
缺点
容易出现泄漏和污染：液压系统存在一定的泄漏和污染问题，需要采取措施进行防护。
对温度和压力变化敏感：液压系统的性能受到温度和压力变化的影响较大，需要进行补偿和调整。
04
液压伺服与比例控制系统的设计与应用
缺点
维护成本高、液压油易污染、温度变化影响大、管道复杂、对油液清洁度要求高等。
03
液压比例控制系统的工作原理
液压比例控制系统的组成
控制器
用于接收输入信号，并生成控制指令。
执行器
根据控制器的指令，驱动液压比例阀，以实现对流量的控制。
反馈传感器
监测执行器的位置或速度，将其转化为电信号反馈给控制器，以形成闭环控制。
促进工业技术创新
液压伺服与比例控制系统的发展推动了工业技术的创新，为工业生产带来了更多的可能性，为工业发展注入了新的动力。
改变工业生产模式
液压伺服与比例控制系统的应用改变了传统的工业生产模式，实现了更加智能化、网络化的工业生产，为工业发展带来了新的机遇和挑战。
THANKS
感谢观看
液压伺服与比例控制系统的安全操作规程
在操作前阅读使用手册，按照手册要求进行操作。
检查液压系统的各个部件是否正常，无泄漏和损伤。
在操作过程中，不要在危险的情况下进行操作，如设备故障、人员伤害等。
在操作过程中，要注意安全保护措施，如佩戴安全帽、安全手套等。
06
液压伺服与比例控制系统的发展趋势及未来展望
液压比例控制系统的分类
按控制方式
开环控制、闭环控制。
按液压执行元件

液压电液比例技术培训

注塑机
注塑机是塑料加工行业中常用的设备之一，液压电液比例技术在注塑机的控制系统中也得到了广
泛应用。
通过电液比例阀，可以精确控制注塑机的注射、合模、顶出等动作的速度和压力，从而实现高效、
准确的塑料制品加工。
注塑机采用液压电液比例技术后，能够显著提高生产效率和产品质
量，减少能耗和人力成本。
05 液压电液比例技术的发展趋势与挑战
特点
具有快速响应、高精度控制、低能耗和易于实现自动控制等优点。
工作原理
工作原理
通过电信号控制比例阀的开口度，从而调节液压油的流量和压力，实现系统的比例控制。
关键元件
比例阀是液压电液比例技术的核心元件，其性能直接影响整个系统的控制精度和稳定性。
应用领域
应用领域
液压电液比例技术广泛应用于工业自动化、工程机械、农业机械、船舶和航空航天等领域。
挖掘机
挖掘机是液压电液比例技术的重要应用领域之一。通过电液比例控制，可以实现挖掘机动臂、铲斗和回转等动作的快速、准确和高效控制。
电液比例阀能够根据操作手柄的位移或角度，将小功率的电信号转换为相应的液压信号，从而驱动液压执行元件，如油缸和马达，实现挖掘机的各种动作。
通过电液比例控制，挖掘机在作业过程中能够更好地适应不同的工况和作业需求，提高作业效率和精度。
控制元件
总结词
用于控制和调节液压系统中的压力和流量的元件
详细描述
控制元件是液压系统中用于控制和调节液压系统中的压力和流量的元件。它们通常由各种阀门、压力控制阀、流量控制阀等组成，可以控制和调节系统的压力和流量，以满足系统的需求。
执行元件
总结词
将液压能转化为机械能的元件

燕山大学王牌专业液压伺服与比例控制系统8

图8.5回油路节流调速回路
20
进油路和回油路节流调速的比较
(1) 承受负值负载的能力回油节流调速能承受一定的负值负载 (2) 运动平稳性回油节流调速回路运动平稳性好。 (3) 油液发热对回路的影响进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加； (4) 启动性能回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。
图8.15用串联液压缸的同步回路
注意:回路中泵的供油压力至少是两个液压缸工作压力之和。33
8.3.4
用同步马达的同步回路
两个马达轴刚性连接，两个马达轴刚性连接，把等量的油分别输入两个尺寸相同的液压油缸中，寸相同的液压油缸中，使两液压缸实现同步。液压缸实现同步
式中
q1
C —与油液种类等有关的系数； AT — —节流阀的开口面积；
∆ ∆ p T —节流阀前后的压强差， pT = p p − p1
m —为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m =0.5。
15
CA T υ = = 1 + m ( p p A1 − F ) m (8.4) A1 A1
式 (8.4)为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v为纵坐标,FL为横坐标，将式 (8.4)按不同节流阀通流面积AT作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。
1
本章提要
本章介绍液压基本回路，这些回路主要包括：
•快速运动回路 •调速回路(包括节流调速回路和容积调速回路) •同步回路 •顺序回路 •平衡回路和卸荷回路
注意

第8章电液比例控制技术和电液伺服阀

第8章电液比例控制技术和电液伺服阀内容提要电液控制技术可区分为电液比例控制和电液伺服控制二大分支。

比例控制技术介于传统断通控制、定值控制和伺服控制之间，相应系统的被控量与电输入信号在一定范围内成线性关系；电液伺服控制系统在响应的快速性、重复精度等性能指标上具有优势，其代价则是维护费用高、油液过滤要求苛刻、功率损耗大等。

本章分二小节简要介绍电液比例控制阀、电液伺服阀，对电液比例控制系统亦做初步介绍。

基本要求、重点和难点基本要求：1.掌握比例电磁铁基本结构、工作原理和特性；2.了解各类比例阀结构、原理；3.了解比例控制系统的基本组成；4.了解伺服阀结构和原理。

重点：比例阀结构和工作原理。

难点：比例阀特性分析。

8.1 电液比例控制技术电液比例控制技术中最关键的元件是电液比例阀，比例阀的发展经历了三个阶段。

一是保留阀内主结构不变，用比例电磁铁取代传统液压阀的手调输入机构或普通电磁铁，在传统液压阀的基础上发展成各种比例方向、压力和流量阀；二是比例器件普遍采用了各种内反馈回路，同时研制了耐高压比例电磁铁，与之配套的比例放大器也日趋成熟；三是不仅比例技术的设计原理进一步完善，通过液压、机械以及电气的各种反馈手段，使比例阀的性能进一步提高，而且比例技术与插装技术、计算机技术相结合，出现性能优越的机电一体化器件。

下面简单阐述比例电磁铁、比例方向阀、比例压力阀和比例流量阀。

8.1.1 比例电磁铁图8－1 比例电磁铁结构和特性a) 结构图 b) 特性曲线I-吸合区 II-工作行程 III-空行程区1-推杆 2-工作气隙 3-非工作气隙 4-衔铁5-轴承环 6-隔磁环 7-导套 8-限位片比例电磁铁是电液比例元件的关键部件之一，其功能是将比例控制放大器输给的电流信号转换成力或位移，驱动阀芯动作。

比例电磁铁推力大，结构简单，维护方便，成本低廉。

电液比例控制技术对比例电磁铁的要求主要包括:l.水平的位移——力特性,即在比例电磁铁有效工作行程内，当线圈电流一定时,其输出力保持恒定。

第8章液压伺服和电液比例控制技术

流量放大系数(大);流量压力系数(小);压力放大系数(大)好
电液伺服阀的特点
• 控制精度高 • 响应快 • 易于计算机控制
• 制造工艺复杂,成本高; • 对油污敏感,难维护
8.1.2 电液伺服系统的应用
• 位置控制 • 速度控制 • 加速度/力控制
机械手臂伸缩电液伺服系统
实例原理动画
数字控制器脉冲
• 工作原理:图8-1 通过由力矩马达控制挡板处的缝隙该缝隙导致主阀阀芯移动达到阀芯两端液压力在弹簧杆上力矩+喷射液流力矩+弹簧管的反力矩和=力矩马达产生的电磁力矩
改变电流改变电磁力矩阀口流动特性
喷嘴挡板式反馈形式:
挡板反力
力反馈式伺服
伺服阀的反馈形式
• • • • • 力反馈位置反馈负载流量反馈负载压力反馈其他
液压伺服和电液比例控制
第八章主讲:Y.S. YAO
８.1 液压伺服控制
• 液压伺服控制是以液压伺服阀为核心的高精度控制。
8.1.1 液压伺服阀
• 概念：液压伺服阀是通过改变输入信号，连续、成比例地控制流量和压力进行液压控制的. • 分类: 电液伺服阀和机液伺服阀(图2-24,靠运动器件的力度带动)
• 软硬件系统与设计
计算机电液控制技术
• 计算机电液控制系统的组成：液压传动系统＋（数据采集＼信号隔离＼功率放大＋驱动电路＋电气机械转换器）＋主控制器（微机或单片机） • 构成闭环系统 • 例：图8-9; 泵控容积调速计算机控制系统
思考题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• • • • ８－１，８－２，８－３，８－４
通液压阀能把电信号按比例转换为力或位移的电磁铁
电液比例控制阀分类

液压伺服系统电液伺服系统课件

发展趋势
随着科技的不断发展，液压伺服系统也在不断创新和完善。未来，液压伺服系统将朝着智能化、数字化、网络化方向发展，实现更高效、更精准的控制。同时，液压伺服系统还将更加注重环保和节能，推动绿色制造和可持续发展。
02 电液伺服系统基础知识
电液转换元件
01
02
03
伺服阀
将电气信号转换为液压流量或压力，实现液压执行机构的精确控制。
速度同步
采用液压伺服系统实现多工位、多执行机构的速度同步，优化生产流程。
航空航天领域中的应用
飞机起落架收放系统
通过电液伺服系统实现飞机起落架的平稳收放，确保飞行安全。
发动机推力控制
利用液压伺服系统对航空发动机进行精确的推力控制，提高飞行性能。
飞行姿态调整
采用电液伺服系统实现飞行姿态的快速、精确调整，满足复杂飞行需求。
仿真分析
在系统模型的基础上，进行仿真分析，包括系统动态响应、控制精度、稳定性等方面的评估，以验证设计的合理性。
优化设计
根据仿真分析结果，对系统进行优化设计，包括调整元件参数、改进控制策略等，以提高系统性能。
04 电液伺服系统实现技术
硬件平台搭建
控制器选择
根据系统需求，选用合适的控制器，如PLC、DSP等，确保控制精度和实时性。
元件选型与计算
元件选型
根据规格书要求，选择合适的液压泵、马达、阀等元件，确保系统性能达标。
元件计算
对所选元件进行详细的计算和分析，包括流量、压力、功率等参数，确保元件之间的匹配性和系统的稳定性。
系统仿真与优化
系统建模
利用AMESim、MATLAB/Simulink等仿真软件，建立液压伺服系统的数学模型，为后续仿真分析提供基础。

电液比例技术

统。如果存在比例阀本身的内反馈，也可以构成实际的局部小闭环控制。但一般这不称为闭环系统。
1．3 电液比例控制系统的工作原理及组成
1．3 电液比例控制系统的工作原理及组成

组成电液比例控制系统的基本元件有： 1、指令元件它是给定控制信号的产生与输入的元件。也叫编程器或输入电路。在有反馈信号存在的情况下，它给出与反馈信号有相同形
度等，能随输入信号连续地按比例地变化的控制系统，都称为比
例控制系统。从这个意义上说，伺服控制也是一种比例控制。
1．2 电液比例控制的概念

但是通常所说的比例控制系统是特指介于开关控制和伺服控制之间的一种新型控制系统。与开关控制系统比较，它能实现连续、比例控制，并且控制精度高、反应速度快；与伺服控制系统比较，由于比例阀是在普通工业用阀的基础上改造而成的，因此加工精度不高，成本低廉，抗污染性能好，几乎同开关型控制差不多，控制精度、反应速度等控制性能虽然比伺服阀和伺服系统差，但能满足大多数工业控制的要求，并且阀内压降小，因此能节省能耗，降低发热量。

比例速度控制系统；
比例位置控制系统；比例力控制系统；比例同步控制系统。

第一章概述
1．5 电液比例控制的特点及应用

电液比例阀是介于开关型的液压阀与伺服阀之间的一种液压元件。与电液伺服阀相比，其优点是价廉、抗污染能力强。除了在控制精度及响应快速性方面不如伺服阀外，其它方面的性能和控制水平也伺服阀的相当，其动、静态性能足以满足大多数工业应用的要求。与传统的液压控制阀比较，虽然价格较贵，但由于其良好的控制水平而得到补偿。

行加工，整形和放大，使达到电-机械转换装置的控制要求。