5第五章控制元件
论文范文
第一章绪论1.1液压发展史液压传动是指利用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式，液压传动和气压传动称为流体传动。
1795年英国约瑟夫.布拉曼在伦敦用水为工作介质以水压机形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。
从第一台水压机算起至今已有300年历史，只是早期技术水平和生产需求较低，所以没有得到普遍应用。
第一次世界大战后液压传动广泛应用，特别在1920年以后发展更为迅速液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间才开始进入正规的工业。
1925年维克斯发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动逐步奠定了基础。
第二次世界大战后50余年的时间内液压技术得到真正的发展。
战后液压技术迅速向民用工业发展，在机床，工程机械，农业机械，汽车等行业中逐步推广。
本世纪60年代以后，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术得到很大发展，并渗透到各个领域中使它发展为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术。
当前液压技术正向高速、高压、大功率、高效、低噪音、经久耐用、高度集成化的方向发展。
而今，液压传动的发展程度已成为衡量一个国家工业化程度的重要标志之一。
随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键部分之一。
但是，由于设计、制造安装和维护等方面的因素，影响了液压系统正常运行，因此，了解系统工作原理，懂得设计制造、安装、维护等方面的知识，是保证液压系统正常工作并发挥液压技术优势的先决条件。
本文主要研究的是液压传动系统，液压传动系统需要与主机的设计同步进行。
设计师需从实际出发，有机结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优势，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
1.2液压特点一、优点1）传动平稳，能在低速下稳定运动。
当负载变化时，其运动也较稳定。
同时因其惯性小，反应快所以易于实现快速启动、制动和频繁地换向。
因此它广泛地应用在要求传动平稳机械上。
第五章 液压控制阀(方向阀)
二、液压阀的基本共同点及要求
尽管各类液压控制阀的功能和作用不同，
但结构和原理上均具有以下共同点： 1）在结构上都有阀体、阀芯、和操纵机构 组成； 2）在原理上都是依靠阀的启闭来限制、改 变液体的流动或停止，从而实现对系统的 控制和调节作用； 3）只要液体经过阀孔流动，均会产生压力 降低和温度升高等现象，通过阀孔的流量 与通流截面积及阀孔前后压力差有关，即 符合液体流经小孔的流量公式；
第二节 方向控制阀
方向控制阀用以控制液压系统中油液流动的方向或液流 的通与断，可分为单向阀和换向阀两类。 A B 一、单向阀 单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 单向阀的职能符号 1、普通单向阀 普通单向阀通常简称单向阀，又叫止回阀或逆止阀，只 允许油液正向流动，不允许倒流。
高、中、低压单向阀的工作原理完全一样，
图4-5 双向液压锁结构图 1-弹簧，2-阀芯，3-阀座，4-控制活塞
当压力油从A口流入，对于左侧液控单向阀为正 向流动，同时液压力作用于控制活塞使之向右移 动并推开右侧液控单向阀的阀芯，允许液体反方 向从D口→B口流动；同理，当压力油从B口流入 时，左侧液控单向阀同样允许液体反向流动；当 A口和B口都不通压力油时，相当于两个液压控 单向阀的控制压力同时消失，液控单向阀此时从 功能上等同于普通单向阀，这时无论C口还是D 口的油液存在压力而试图反方向流动都是不允许 的，且阀口的锥形面密封良好，这样与C口和D 口相连接的执行元件的两个容腔被封闭，由于液 体不可压缩，执行元件在正常情况（无泄漏）下 即使受外负载力的作用也可停留在规定的位置上。
2、用箭头符号“↑”表示指向的两油口相
通，但不一定表示液流的实际方向；用截 止符号“⊥”表示相应油口在阀内被封闭。
自动控制元件及应用元件
自动控制元件及应用元件自动控制元件是指能够在特定条件或信号下进行自动操作的装置或组件。
这些元件可以根据预定的规则或程序进行自动调节、调控或控制某个系统的运行。
自动控制元件在很多领域都有广泛的应用，包括工业控制、家庭自动化、交通系统、医疗设备等。
常见的自动控制元件包括传感器、执行器、控制器和接口等。
传感器是自动控制系统中的输入设备，用于感知环境或系统的状态，并将这些信息转化为电信号或其他形式的信号，供控制器使用。
传感器可以感测各种信息，如温度、压力、湿度、光线等。
执行器是自动控制系统中的输出设备，用于根据控制器的指令执行相应的操作。
常见的执行器包括电机、电磁阀和舵机等。
控制器是自动控制系统的核心设备，用于接收传感器的信号，并根据事先设定的规则或程序进行计算和决策，并向执行器发送指令。
控制器可以是硬件设备，也可以是软件程序。
接口是用于连接传感器、执行器和控制器之间的元件，以实现信息的传递和通信。
接口可以是物理接口，如电缆、插头和插座等，也可以是软件接口，如通信协议和数据格式等。
在工业控制领域，自动控制元件的应用非常广泛。
例如，在生产线上使用传感器来检测产品的尺寸、形状和质量等，然后通过控制器控制机械臂或输送带等执行器进行相应的操作，如拾取、装配和包装等。
这样可以大大提高生产效率和质量。
在家庭自动化领域，自动控制元件也有很多应用。
例如，使用温度传感器和控制器来控制加热系统的温度，以保持室内的舒适度。
还可以使用光线传感器和控制器来控制灯光的亮度和开关，以实现节能和便利的效果。
在交通系统中，自动控制元件的应用也非常重要。
例如，在交通信号灯中使用传感器和控制器来监测和调节车辆和行人的流量，以实现交通的顺畅和安全。
还可以使用自动控制元件来控制地铁和电梯等公共交通系统的运行，提高运行效率和安全性。
在医疗设备方面，自动控制元件的应用也十分广泛。
例如，在呼吸机中使用传感器和控制器来监测和调节患者的呼吸，保持合适的通气和氧气含量。
第五章继电器ppt课件
按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却，不必带散 热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却)；
另外输入端又有宽范围输入(DC3－32V)的恒流源型和串电阻 限流型等。
SSR固态继电器以触发形式,可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。
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双金属片温度继电器是由流入热元件的电流产生热量， 使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定 距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触 器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。继电器作 为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本 低等优点在生产中得到了广泛应用。热继电器的作用是： 主要用来对异步电动机进行过载保护，他的工作原理是过 载电流通过热元件后，使双金属片加热弯曲去推动动作机 构来带动触点动作，从而将电动机控制电路断开实现电动 机断电停车，起到过载保护的作用。鉴于双金属片受热弯 曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器 不能用作短路保护，而只能用作过载保护 .
第五章 电接触件
5.3 继电器
1
5.3 继电器
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系 统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回 路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是 用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。 故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路 等作用。
2
5.3.1 电磁继电器
舌簧继电器是利用密封在 管内，具有触电簧片和衔铁磁 路双重作用的舌簧的动作来开 闭或转换线路的继电器。 常见 的有干簧继电器和湿簧继电器 两种。它与其他电磁式继电器 相比，具有小型、快速、灵敏、 结构简单、适于自动化生产等 优点，因而在自动控制设备中 获得广泛应用。
第五章 控制阀
Y
A 、 B 两个油口与 T 口相通， P 口封闭，执
行元件处于浮动状态，系统不能卸荷。
四个油口互相连通，执行元件处于浮动状 态，系统卸荷。
H
工程机械液压与液力传动
工程机械液压与液力传动
1．系统卸荷。 当阀处于中间位置时，P口能够通畅地与T口连通，使系统处 于卸荷状态，既节约能量，又防止油液发热，如M和H型； 2．执行机构浮动。 当阀处于中间位置时，如果A、B两油口互通，执行机构处于浮 动状态，可通过其他机构移动调整其位置，如Y和H型； 3．执行机构在任意位置停止。 当阀处于中间位置时，如果A、B两油口封闭，则可使执行机构 在任意位置停止，如O和M型； 4．系统保压。 当P口被封闭时，系统保压，液压泵能够用于多缸系统，如O和 Y型； 5．制动和锁紧要求。 执行元件采用了液压锁、制动器等时，要求中位时两腔与油 箱相通，保证锁紧和制动的可靠性，如O和M型。
换向阀
两位四通 换向阀 控制执 行元件 不能使执行元件在 任意位置停止运动 执行元件 正反向运
三位四通
换向阀
换向
能使执行元件在任
意位置停止运动
动时回油
方表示一个工作位置（若由虚线构成的方框则表示过 渡位置），有几个方框表示几位。 •一个方框中的箭头↑↓↗↙或堵塞符号⊥和┬与方框上边和下边 的交点数为油口通路数，有几个交点表示几通。箭头表示两油口连 通，但不表示流动方向，┬表示该油口堵死。 •将阀与系统供油路连通的油口用字母P表示，将阀与系统回油路连 通的油口用字母O或T表示，将阀与执行元件连通的油口用字母A和B 表示。 •换向阀都有两个以上的工作位置，其中一个是常位（即在不对换 向阀施加外力的情况下阀芯所处的位置），绘制液压系统图时，油 路一般应该连接在常位上。
液压与气动技术复习
《液压与气动技术》复习一、各章知识点：第一章 液压传动概述1、 千斤顶的工作原理 （看懂课本第1页 图1-1）2、 液压传动系统的组成：动力元件 执行元件 控制元件 辅助元件 工作介质（看懂P3 图1-2）第二章 液压传动基础1、液体粘度有三种表示方法 粘度， 粘度， 粘度。
（动力 运动 恩氏）2、 液体的流动状态有两种即： 和 。
（层流 和 紊流）3、压力有哪几种表示方法？（P16 绝对压力 相对压力 真空度）关系式 p164、当液压系统中液压缸的有效面积一定时，其内的工作压力的大小有什么参数决定？活塞运动的速度由什么参数决定？（外负载 流量qv ）第三章 液压动力元件1、液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件？（简答题）分析叶片泵的工作原理。
（P38 看懂图3-7）2、泵的实际流量影响参数为 n,q,p液压泵的容积效率是该泵 流量与 流量的比值． （实际 理论 ）3、用变量泵和定量马达组成的容积调速回路，其输出转矩具有 特性。
（恒转矩）第四章 液压执行元件1、柱塞缸运动速度与缸筒内径关系（ ）。
差动缸应采用（ ）类型缸，其差动速度为（ ），若使差动缸进退等速，应得（ ）几何关系，当活塞杆直径变小时，则活塞运动速度将（ ）及作用力将（ ）。
无关， 单杆、双作用， 24QV d π=， 2D d =， 增大， 减小 2、如果要使机床工作往复运动速度相同，应采用什么类型的液压缸？（双杆活塞液压缸）第五章 液压控制元件1、溢流阀主要作用（ ）、（ ）、（ ），在变量泵系统中，主溢流阀的作用是（ ）。
溢流定压，安全，卸荷，安全阀2、采用出口节流调速系统，或负载减小，则节流阀前的压力就会（），正常工作时，其中溢流阀起（）作用。
增大，定压3、三位换向阀中位机能中（ M、H、K ）型可使泵卸泵荷，（ P ）型可实现油缸差动连接。
电液动换向阀先导阀中位机能位（ P、y ）。
4、节流调速回路是由泵，阀等组成。
定量节流(或凋速)5、习题p106 5-6 和5-86、画出溢流阀、顺序阀和减压阀的图形符号第六章液压辅助元件略第七章液压回路略第八章典型液压传动系统的原理及故障分析1、P160页图8-1 看懂回路图以及液压系统的工作原理第九章略第十章液压伺服系统第十一章~第十四章气压传动1、气动系统基本组成为（）、（）、（）、（）。
第5章 元器件使用可靠性控制(2015)
失效数（例） 1659 2086 481
比例（%） 39.3 49.3 11.4
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使用不当案例
• 设计选用不当
(1) 火控计算机FCC 在第13个循环时，出现低温下＋5V无输出，故障模式为3CK2E三极管内引
线断开。 经失效分析是由于器件采用胶粘工艺制造，其有机内涂料与器件 芯片内引线材料的热配合性差，在综合应力作用下，内引线脱焊，因此此器 件不宜用于航空产品。
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元器件可靠性基本概念
v 可靠性
在规定的时间内和规定的条件下，产品完成规定功能的能力。
v 元器件的可靠性
(1) 规定时间：随着时间的推移，无论元器件是否处于工作状态，其性 能都会由于各种内外部条件的影响而发生一些变化，其可靠性水平会随 着工作时间的延长而缓慢下降。
(2) 规定条件：可分使用条件和环境条件。不同的使用条件意味着元器 件承受的工作应力水平不同，环境条件包括温度环境、湿度环境及振动 冲击环境等。
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元器件可靠性基本概念
固固有有可可靠靠性性
使使用用可可靠靠性性
元元器器件件通通过过设设计计和和 制制造造等等工工作作表表现现的的可可 靠靠性性特特征征，，是是元元器器件件 承承研研单单位位和和生生产产厂厂的的 任任务务。。
元元器器件件在在使使用用过过程程 中中表表现现的的可可靠靠性性特特 征征，，是是设设备备承承制制方方和和 用用户户的的任任务务。。
第五章 元器件使用可靠性控制
工程系统工程系元器件室 付桂翠
fuguicui@ 2015年10月20日
2015/10/19
1
本章内容提要
1 元器件可靠性与质量的相关概念 2 军用元器件使用质量管理的必要性 3 军用元器件使用质量管理的流程 4 军用元器件使用质量管理的主要
第五章 液压控制元件
单向阀结构
单向阀都采用图示的座阀式结构, 这有利于保 证良好的反向密封性能。
符号
单向阀外形
单向阀的工作原理
(a) 钢球式直通单向阀
(b) 锥阀式直通单向阀
点我
(c)
详细符号
(d) 简化符号
直动式单向阀
动画演示
2、液控单向阀
如图6-2所示液控单向阀的结构，当控制口K不通压力油时， 此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，阀就保持开 启状态，液流双向都能自由通过。图上半部与一般单向阀相同，下 半部有一控制活塞1，控制油口K通以一定压力的压力油时，推动活 塞1并通过推杆2使锥阀芯3抬起，阀就保持开启状态。
当进口压力不高时：液压力不能克服先导阀的弹簧阻力，先导阀口关 闭，阀内无油液流动。主阀心因前后腔油压相同，故被主阀弹簧压在阀座 上，主阀口亦关闭。 系统油压升高到先导阀弹簧的预调压力时：先导阀口打开，主阀弹簧 腔的油液流过先导阀口并经阀体上的通道和回油口T流回油箱。这时，油液 流过阻尼小孔，产生压力损失，使主阀心两端形成了压力差。主阀心在此 压差作用下克服弹簧阻力向上移动，使进、回油口连通，达到溢流稳压的 目的。
◆ （2） 先导式溢流阀
3、溢流阀的应用 ◆ 溢流阀应用
三、减压阀
减压阀是用来减压、稳压，将较高的进口油压降 为较低的出口油压 。
1、减压阀的工作原理
◆ 工作原理
2、减压阀应用 ◆ 减压阀应用 3、减压阀与溢流阀的区别 ◆ 区别
四、顺序阀
利用液压系统压力变化来控制油路的通断，从而 实现某些液压元件按一定顺序动作。
先 导 式 溢
调压螺钉
外形图
符号
安装孔
流
溢流出口 压力油入口
阀
液压与气动控制技术(辛连学)5液压控制元件-压力.答案
第一节 压力控制阀 第二节 压力控制回路 实训项目
本章小结 思考题与习题
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
压力控制阀是控制液压系统压力或利用压力的变化来实现某种动作的阀,简称压力阀。 这类阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。按 用途不同，可分溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。 压力控制回路是对系统或系统某一部分的压力进行控制的回路。这种回路包括调压、 卸荷、保压、减压、增压、平衡等多种回路。
第五章 液压压力控制阀和压力制回路
第二节 压力控制回路
一、调压回路 3.多级调压回路 二级调压回路 阀2的调定压力必须 小于阀1的调定压力， 否则不能实现二级调 压。 三级调压回路 在这种调压回路中， 阀2和阀3的调定压力 要低于主溢流阀1的 调定压力。
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
二、
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
三、保压回路 在液压系统中，液压缸在工作循环的某一阶段，若需要保持一定的工作压力，就应采用 保压回路。在保压阶段，液压缸没有运动，最简单的办法是用一个密封性能好的单向阀 来保压。但是，阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。 1.利用液压泵的保压回路 如图5-15所示的回路，系统压力较低，低压大流量泵供油，系统压力升高到卸荷阀的调 定压力时，低压大流量泵卸荷，高压小流量泵供油保压，溢流阀调节压力。
荷。那么在液压传动系统中是依靠什么元件来实现这一目的?这
些元件又是如何工作的呢?
二、任务分析
稳定的工作压力是保证系统工作平稳的先决条件，如果液压传动
系统一旦过载，如无有效的卸荷措施的话，将会使液压传动系统
中的液压泵处于过载状态，很容易发生损坏。液压传动系统必须
电子教案与课件液压与气压传动化工第三版第5章液压控制元件
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第五章 液压控制元件
➢ 液控单向阀
• 工作原理
– 当控制油口不通压力 油时，油液只能从 p1→p2；当控制油口 通压力油时，正、反 向的油液均可自由通 过。
– 根据控制活塞上腔的 泄油方式不同分为内 泄式和外泄式。
图5.2 液控单向阀
a)简式 b)复式 1-控制活塞；2-单向阀阀芯；卸载阀小阀芯
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第五章 液压控制元件
一、溢流阀
➢ 溢流阀类型
• 按结构形式分 直动型溢流阀和先导型溢流阀
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第五章
（1）直动型溢流阀
• 结构原理 直动型溢流阀由阀芯、
阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺 母等零件组成。阀体上进油口旁接在 泵的出口，出口接油箱。原始状态， 阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位 置，进出油口隔断。进口油液经阀芯 径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面， 当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯 上移，阀口开启，进口压力油经阀口 溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口 溢流满足压力流量方程。
用外控时，独立油源的流量不得小
于主阀最大通流量的15 ％，以保证
换向时间要求。
▪ 电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回油口
沟通，一起排回油箱（内排）。
▪ 液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。
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第五章 液压控制元件
滑阀的中位机能
• 三位的滑阀在中位时各油口 的连通方式体现了换向阀的 控制机能，称之为滑阀的中 位机能。
能要好，压力阀阀芯工作的稳定性要好。 • 所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化
(完整版)第五章 电气控制的逻辑设计
第五章 电气控制的逻辑设计逻辑设计是近年发展起来的一种新兴设计方法，它的主要优点就在于能充分应用数学 工具和表格，全面考虑控制电路的逻辑关系，按照一定的方法和步骤设计出符合要求的控 制电路。
用逻辑设计法设计出的控制电路，精炼、可靠。
第一节 电气线路的逻辑表示一、电器元件的逻辑表示为便于用逻辑代数描述电路，对电器元件状态的逻辑表示作如下规定：(1)用K 、KM 、ST 、SB 分别表示继电器、接触器、行程开关、按钮的常开(动合)触头；用 表示其相应的常闭(动断)触头。
(2)电路中开关元件的受激状态(如继电器线圈得电，行程开关受压)为“1”状态；开关元件的原始状态(如继电器线圈失电，行程开关未受压)为“o ”状态，触头的闭合状态为“1”状态，触头的断开状态为“0”状态。
K ＝1，继电器线圈处于得电状态；K ＝o ，继电器线圈处于失电状态；K ＝1，继电器常开触头闭合；K ＝o ，继电器常开触头断开；K ＝1，继电器常闭触头闭合；K ＝o ，继电器常闭触头断开。
从上述规定看出，开关元件本身状态的“1”(线圈得电)、“o ”取值和它的常开触头的‘1”、“o ”取值一致，而和其常闭触头的取值相反。
B S T S MK K 、、、二、逻辑代数的基本逻辑关系及串、并联电路的逻辑表示在逻辑代数中，常用大写字母A、B、C、…表示逻辑变量。
三、电气线路的逻辑表示有了上述规定和基本逻辑关系，就可以应用逻辑代数这一工具对电路进行描述和分析。
具体步骤是：以某一控制电器的线圈为对象，写出与此对象有关的电路中各控制元件、信号元件、执行元件、保护元件等，它们触头间相互联接关系的逻辑函数表达式(均以未受激时的状态来表示)。
有了各个电气元件(以线圈为对象)的逻辑表达式后，当发出主令控制信号时(如按一下按钮或某开关动作)，可分析判断哪些逻辑表达式输出为“1”(表示那个电器线圈得电)，哪些表达式由“1’’变为“o”。
从而可进一步分析哪些电动机或电磁阀等运行状态改变，使机床各运动部件的运行发生何种变化等。
第五章 液压控制阀
2.滑阀式换向阀(换向阀)
滑阀式换向阀在液压系统中比转阀式用得广泛，
以滑阀式换向阀为主介绍换向阀的各项工作性能。 五槽四通滑阀（左位），五槽四通滑阀（右位）。
换向阀图形符号含义
⑴用方框表示换向阀的工作位置，几个方框几个位；
⑵一个方框的上边和下边与外部连接的接口数即为通路数；
⑶方框内的箭头表示此位置上油路的通断状态，但箭头的方向 并不一定代表油液实际流动的方向；
实现远程调压或系统卸荷。
二、减压阀
Hale Waihona Puke 减压阀是利用液体流过缝隙产生压降的原理，使出口压力低 于进口压力的压力控制阀，按调节要求的不同，可分为定值
减压阀、定比减压阀和定差减压阀三种。
其中定值减压阀应用较广，简称减压阀。 直动和先导。先导应用多。 典型结构如下图
先导减压阀
减压阀和溢流阀的区别
表5－1 换向阀类型表
分类方式 按阀的结构 类型 转阀式、滑阀式
按阀的操纵方式
按阀的位置和通路数
手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动
二位二通、二位三通……三位四通、三位五 通……
1.转阀式换向阀(转阀)
a)工作原理图 1－阀芯 2－阀体 b)应用自卸汽车车 厢举升机构 c）特点： 密封性差；阀芯径 向力不平衡；结构 简单、紧凑。
H型
Y型 K型 M型 X型 P型
P 、 T相通，A 、B 口封闭，泵卸荷，液压缸闭锁，从静止到启动 较平稳；制动性与O 型相同；可用于泵卸荷液压缸锁紧的系统中
四口处于半开启状态，泵基本卸荷，但仍保持一定的压力。换向 性能介于O 型和H型之间 P 、A 、B 相通， T封闭，泵与液压缸两腔相通，可组成差动连接。 从静止到启动平稳；制动平稳；换向位置变动比 H型的小，应用 广泛
液压传动课后习题及解答
第一章绪论一、填空题1 、一部完整的机器一般主要由三部分组成，即 、 、2 、液体传动是主要利用 能的液体传动。
3 、液压传动由四部分组成即 、 、 、 。
4 、液压传动主要利用 的液体传动。
5 、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。
包括 和 。
二、计算题：1:如图 1 所示的液压千斤顶，已知活塞 1 、 2 的直径分别为 d= 10mm ， D= 35mm ，杠杆比 AB/AC=1/5 ，作用在活塞 2 上的重物 G=19.6kN ，要求重物提升高度 h= 0.2m ，活塞 1 的移动速度 v 1 = 0.5m /s 。
不计管路的压力损失、活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。
试求：1 ）在杠杆作用 G 需施加的力 F ；2 ）力 F 需要作用的时间；3 ）活塞 2 的输出功率。
二、课后思考题：1 、液压传动的概念。
2 、液压传动的特征。
3 、液压传动的流体静力学理论基础是什么？4 、帕斯卡原理的内容是什么？5 、液压传动系统的组成。
6 、液压系统的压力取决于什么？第一章绪论答案一、填空题第1空：原动机；第2空：传动机；第3空：工作机；第4空：液体动能; 第5空 ：液压泵； 6 ：执行元件； 7 ：控制元件； 8 ：辅助元件； 9 ：液体压力能； 10 ：液力传动； 11 ：液压传动二、计算题：答案：1 ）由活塞2 上的重物 G 所产生的液体压力=20×10 6 Pa根据帕斯卡原理，求得在 B 点需施加的力由于 AB/AC=1/5 ，所以在杠杆 C 点需施加的力2 ）根据容积变化相等的原则求得力 F 需施加的时间3 ）活塞 2 的输出功率第二章液压流体力学基础一、填空题1、油液在外力作用下，液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质，叫做 。
2、作用在液体内部所有质点上的力大小与受作用的液体质量成正比，这种力称为 。
3、作用在所研究的液体外表面上并与液体表面积成正比的力称为 。
4、 液体体积随压力变化而改变。
5第五章自动控制原理(胡寿松)第五版(共179张)
EXIT 第9页，共179页。
第5章第9页
在零初始条件下，当输入信号为一正弦信号，即
ui(t)=Uisin t
Ui与分别为输入信号的振幅与角频率，可以(kěyǐ)运用时域法 求电路的输出。
输出的拉氏变换为：
Uo(s)=
1 Uiω Ts +1 s2 + ω2
对上式进行拉氏反变换可得输出的时域表达式：
2021年12月25日
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第5章第5页
③具有(jùyǒu)明确的物理意义，它可以通过实验的方法，借助频率特性 分析仪等测试手段直接求得元件或系统的频率特性，建立数学模型作 为分析与设计系统的依据，这对难于用理论分析的方法去建立数学模 型的系统尤其有利。
④频率分析法使得控制系统的分析十分方便、直观，并且可 以拓展应用到某些非线性系统中。
系统的输出分为两部分，第一部分为瞬态分量，对应特征根； 第二部分为稳态分量，它取决于输入信号的形式。对于一个稳定 系统，系统所有的特征根的实部均为负，瞬态分量必将随时间趋 于无穷大而衰减到零。因此，系统响应正弦信号的稳态分量必为 同频率的正弦信号。
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sint
线性定常 系统
Asin（ωt+）
r（t） Css（t）
t
线性系统及频率响应示意图
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第5章第12页
5.1.2 频率特性
1、基本概念
对系统的频率响应作进一步的分析，稳态输出与输入的幅值比A与相位差 只与系统的结构、参数及输入正弦信号的频率ω有关。在系统结构、参数给定的
= K1 + K2 + ...+ Kn + Kc + K-c
第5章 液压控制元件汇总
(3)电磁换向阀
图5-9 二位二通机动换向阀
1-滚轮 2-阀芯 3-阀体 4-弹簧
图5-10 直流湿式三位四通电磁换向阀
1-电磁铁 2-推杆 3-阀芯 4-弹簧 5-挡圈 第5章 液压控制元件
2019/3/7
(4) 液动换向阀
（5）电液换向阀
图5-11 三位四通液动换向阀
图5-12 电液换向阀
第5章 液压控制元件 2019/3/7
5.1.2
滑阀式换向阀
图形符号
1．换向阀的结构和工作原理 （1）换向阀的原理与图形符号
(2)换向阀的操纵控制方式
图5-6 滑阀式换向阀结构原理图 1-阀芯 2-阀体
按操纵方式不同，换向阀可分为手动控制、机动控制、电磁 控制、液动控制、电液动控制。 操纵形式符号
第5章 液压控制元件 2019/3/7
①系统保压。当P口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统。 当P口不太通畅地与T口接通时(如X型)，系统能保持一定的压力供控 制油路使用。 ②系统卸荷。P口通畅地与T口接通时，系统卸荷。 ③执行元件“浮动”。 阀在中位，当A、B两口互通时，卧式液压 缸呈“浮动”状态，可利用其他机构移动工作台，调整其位置。 ④执行元件任意位置停止。当A、B两口堵塞，则可使液压缸或液压 马达在任意位置处停下来。 ⑤制动和锁紧要求。执行元件采用了液压锁、制动器等时，要求中 位时两腔与油箱相通，保证锁紧和制动的可靠性。
5.2.1 溢流阀
溢流阀的主要用途是维持液压系统压力恒定，起调 压作用，另一种用途作为液压系统起安全保护装置，起 限压作用。 溢流阀在结构上有直动式和先导式之分。
第5章 液压控制元件 2019/3/7
1.溢流阀的工作原理
（1） 直动式溢流阀
电气控制与plc应用第五章
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统
公共端
COM X0
电源
梯形图
X1 Y0
公共端
COM1
输入继电器
X0 X0 X0
Y0
输出继电器
Y0
常开触点 常闭触点
Y0 Y0
输入信号 输入端子
X0
输出负载 输出端子
输入继电器与输出继电器等效电路
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 二、辅助继电器（M） 一个辅助继电器实质上是PLC中的一个存储单元(位)，在程 序中起着类似于继电器控制系统中的中间继电器的作用。 不能接收外部的输入信号，也不能直接驱动外部负载，是一 种内部状态标志。由于这些继电器的存在，使PLC的功能大为 加强，编程变得十分灵活。 每一个辅助继电器的线圈也有许多常开触点和常闭触点，供 用户编程时使用。 1.通用辅助继电器 FX2N系列PLC的通用辅助继电器的元件编号为M0～M499，共 500点。 在用户程序中可做中间继电器使用。 FX2N系列PLC的通用辅助继电器没有断电保持功能。 编程元件编号均采用十进制。
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 第三节 FX系列可编程控制器的基本逻辑指令 一、LD、LDI、OUT 指令 指令的作用 LD（LoaD）:取指令，常开触点与左母线连接。 LDI(LoaD Inverse)：取反指令，常闭触点与左母线连接。 OUT：驱动线圈的输出指令。 操作对象（编程元件） LD： X、Y、M、S、T、C LDI： OUT：Y、M、S、T、C
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统 七、指针(P/I) 指针(P/I)包括分支用指针(P)和中断用指针(I)。 分支用指针的为P0～P127，用作程序跳转和子程序调用的编 号。 中断用指针（I）用来知名中断源的终端程序入口标号。 输入中断：与输入X0～X5对应编号为I00□～I50□，6点。 定时器中断：编号为I6□□、I7□□、I8□□，3点 计数器中断：编号为I010～I060，6点。
第五章 继电器与开关
常用典型交流接触器简介
空气电磁式交流接触器 典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、 STF系列交流接触器等。 CJ20系列型号含义：
B系列型号含义：
切换电容器接触器 专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整 用电系统的功率因素。 常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系 列等。 真空交流接触器 以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适用于条 件恶劣的危险环境中。 常用的真空交流接触器有：CKJ和EVS系列等。
控制电器可分为两大类：手动电器，如按钮、组合开
关及闸刀开关等；自动电器，如继电器、接触器及行程开 关等。
手动控制：操作者以简单的手控电器来实
*控制
现电力拖动控制。 自动控制：用自动电器来实现电力拖动的 控制。
用电器元件组装起来进行控制的系统。 电气控制系统：
电器： 是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动的接 通或断开电路，实现断续或连续的改变电路的参数， 以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检 测、变换和调节作用的控制设备，又称控制电器。 一种能控制电的工具。
1．接触器极数和电流种类的确定 2．根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。 3．根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。 4．根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。 5．接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。 6．接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。
继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或 使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电 路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电路中进行信号 传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的 动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。 继电器是一种根据某种输入信号变化而接通或断开控制电路，从而实现自动控制 和保护的自动电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、 压力、速度等非电量，输出则使触头的动作或电参数变化。
5气动控制元件
第五章气动控制元件第一节压力控制阀一、压力控制阀分类：根据构造的不同：直动型和先导型( 内部先导、外部先导)；膜片型和座阀型( 平衡截止阀芯)根据机能的不同：溢流型和非溢流型；普通型和精密型二、直动式减压阀利用手轮直接调节调压弹簧的压缩量来改变阀的出口压力的阀，称为直动式减压阀。
1、原理图2、剖面图3、实物图三、精密减压阀与普通型减压阀的主要区别是有常泄式溢流孔。
其稳压精度高，为0.001Mpa。
但存在微漏，在出口压力为0.3Mpa时，泄露量为4~6L/min (ANR)。
连接方式有管式和模块式。
1、剖面图2、实物图四、先导式减压阀用压缩空气的作用力代替调压弹簧力以改变出口压力的阀，称为先导式减压阀。
它调压时操作轻便，流量特性好，稳压精度高，压力特性也好，适用于通径较大的减压阀。
五、大流量精密减压阀减压阀的内部受压部分通常都使用膜片式结构，故阀的开口量小，输出流量受限制。
VEX1系列减压阀的受压部分使用平衡座阀式阀芯，可以得到很大的输出流量和溢流流量，故称为大流量精密减压阀。
1、工作原理2、实物图第二节流量控制阀控制压缩空气流量的阀称为流量控制阀。
在气动系统中，对气缸运动速度的控制、信号延时时间、油雾器的滴油量，气缓冲气缸的缓冲能力等，都是靠流量控制阀来实现的。
一、调速阀大流量直通型速度控制阀的单向阀为一座阀式阀芯，当手轮开启圈数少时，进行小流量调节。
当手轮开启圈数多时，节流阀杆将单向阀顶开至一定开度，可实现大流量调节。
直通式接管方便，占用空间小。
二、单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。
单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。
三、带消声器的排气节流阀带消声器的排气节流阀通常装在换向阀的排气口上，控制排入大气的流量，以改变气缸的运动速度。
排气节流阀常带有消声器，可降低排气噪声20bB以上。
一般用于换向阀与气缸之间不能安装速度控制阀的场合及带阀气缸上。
《控制工程基础》课件-第五章
件：伺服电动机、液压/气动伺服马达等；
测量元件依赖于被控制量的形式，常见测量元
件：电位器、热电偶、测速发电机以及各类传
感器等；
给定元件及比较元件取决于输入信号和反馈信
号的形式，可采用电位计、旋转变压器、机械
式差动装置等等；
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3
第五章 控制系统的设计和校正
放大元件由所要求的控制精度和驱动执行元件 的要求进行配置，有些情形下甚至需要几个放 大器，如电压放大器（或电流放大器）、功率 放大器等等，放大元件的增益通常要求可调。
显然，由于 c arctgTi 90 0 ，导致引
入PI控制器后，系统的相位滞后增加，因此，
若要通过PI控制器改善系统的稳定性，必须有
Kp< 1，以降低系统的幅值穿越频率。
综上所述：PI控制器通过引入积分控制作用以
改善系统的稳态性能，而通过比例控制作用来
调节积分作用所导致相角滞后对系统的稳定性
-20 已校正
-20
-40
'c c -40
()
-90° -180°
(c) ('c)
(rad/s)
若原系统频率特性为L0()、0()，则加入P控
制串联校正后：
L L0 () Lc L0 () 20 lg K p
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0 c 0
19
第五章 控制系统的设计和校正
H(s)
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第五章 控制系统的设计和校正
()
L()/dB
0
90° 0° -90° -180° -270°
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PD校正装置
-20 0
1/Td c
+20
'c
控制元件名词解释
控制元件名词解释在研究和分析控制系统时，我们会遇到许多术语。
有些术语可能会令人困惑，而我们要在继续深入了解控制系统之前先要理解它们。
今天，让我们一起解读控制元件名词，打开新的机遇和想象！一、控制元件的定义1. 什么是控制元件控制元件是一种用于控制计算机硬件或软件系统的程序或装置。
它们通过捕获、分析、转换和生成信号以提供控制。
它们可以提供输入控制（如键盘和鼠标）、输出控制（如显示器和打印机），也可以控制其他硬件系统，如网络接口、内存和磁盘驱动器。
控制元件也称为控制器，它们能够监视、控制计算机的状态和运行，以便与外界交互并执行指定的操作。
有时，它们可以提供额外的功能，如连接到特定的外部设备或消息传递系统。
2. 控制元件的作用控制元件有多种作用，其中一个最重要的作用是它们可以帮助控制复杂系统的运行。
它们可以根据输入信号来决定如何操作系统，例如输入信号可以控制电机正反转等等。
此外，控制元件还可以实现自动检测和监控，以便及时发现并纠正系统错误。
控制元件也可以用来实现自动化控制，节省人力成本和降低人为失误的频率。
最后，控制元件还能支持多种设备的交互，以便进行系统调节和控制。
二、常见的控制元件1. 继电器继电器是一种电气控制元件，它可以控制一个电路中的电流，以便控制电力负载（如灯泡，电动机等）的状态。
继电器通过一个低电流的控制信号来触发一个电路，从而控制一个高电流的电路。
由于在它的操作过程中，有一个显著的“开关”动作，因此，继电器经常被用于“开关”电源。
继电器可分为电磁继电器、电容继电器、半导体继电器等几种不同类型。
2. 变频器变频器是一种在工业控制系统中常用的设备，它可以改变电气设备的频率，以便控制电动机的转速。
它最常用于驱动三相异步电动机，以调整转速并控制功率消耗。
变频器的另一个功能是减少电机的热损失，提高效率。
变频器操作的另一个重要优点是精确的控制操作。
通常，许多变频器都具有多种控制模式，如手动、自动、远程和通讯控制，可以根据用户的要求来定制变频器。