液压控制系统1PPT课件

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此图为采用 电液伺服阀控制 的液压缸速度闭 环控制系统。这 一系统不仅使液 压缸速度能任意 调节，而且在外 界干扰很大（如 负载突变）的工 况下，仍能使系 统的实际输出速 度与设定速度十 分接近，即具有 很高的控制精度 和很快的响应性 能。
阀控油缸闭环控制系统原理图
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通过分析上述伺服系统的工作原理，可以看出伺服系统的特点如下： （1）是反馈系统：把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输 入信号比较，这就是反馈作用。在上例中，反馈电压和给定电压是异号的，即 反馈信号不断地抵消输入信号，这就是负反馈。自动控制系统中大多数反馈是 负反馈。 （2）靠偏差工作：要使执行元件输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开 口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。执行元件运动的结果又试图消除 这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差，伺服系统 正是依靠这一偏差信号进行工作的。
《液压控制系统》
南京工程学院
2014年2月 夏庆章
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第1章 绪论
本章摘要
•液压伺服控制系统的工作原理及组成 •液压伺服控制的分类 •介绍液压伺服控制系统的优缺点 •液压伺服控制系统的发展与应用
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课程特点
本课程首次在哈工大开设，创始人;李洪人 1. 一门综合性很强的课程(液压元件与系统、 流体力学、自动控制理论、计算机控制系统) 等） 2.流体传动及控制技术的理论基础 3.应用范围不断扩大，诸如:冶金行业、机械 化工工业行业、飞机、船交通、航天航空技 术、海洋工程技术、近代科学实验装置以及 武器控制等等，尤其在精密控制系统中。 4.在国内具有相当高的科研地位
R30 50 K
3+
6
4ห้องสมุดไป่ตู้
反馈(-U 2)
R 32
C
20 K
+
给定(U 1)
C
-1 5V 10 0K W 14
+1 5V
电压 Ui
比较
DU
- Ka
UP
B
7
1
U?
反馈(U 2)
2
8
6 比较输出(D U )
3
给定(U 1)
5
A D6 20A N (8 )
地
Ti tle
Ka
B
反馈(U 2)
-
比较输出(D U )
（3）是放大系统：执行元件输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率。 其输出的能量是液压能源供给的。
（4）是跟踪系统：液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。
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1.2 伺服系统职能方块图和系统的组成环节
下图是上述速度伺服控制系统的职能方框图。图中一个方框表示一个元件， 方框中的文字表明该元件的职能。带有箭头的线段表示元件之间的相互作用，即 系统中信号的传递方向。职能方框图明确地表示了系统的组成元件、各元件的职 能以及系统中各元件的相互关系。因此，职能方框图是用来表示自动控制系统工 作过程的。
速度伺服控制系. 统职能方框图
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采用电压比较的液压工作台位置控制系统
执行元件 放大元件
被控对象 传感器1
比较元件
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传感器2 指令元件
11
1
2
3
100K (调50 k)
W 14
D +1 5V
4 D
7
给定(U 1) R 29 50 K
-2 - O P74 1
比较输出(D U )
反馈(U 2)
- Ka 比较输出(DU)
伺服系统又称为随动系统或跟踪系 统，是一种自动控制系统。在这种系统 中，执行元件能以一定的精度自动地按 照输入信号的变化规律动作。液压伺服 系统是由液压元件组成的伺服系统。
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1.1 伺服系统工作原理和特点
这是一种液压进口节流阀 式节流调速回路.在这种回路中， 调定节流阀的开口量后，液压 缸就以某一调定速度运动。通 过前述章节分析可知，当负载、 油温等参数发生变化时（不能 补偿液压缸、单向阀等元件泄 漏），这种回路将无法保证原 有的运动速度，因而其速度精 度较低且不能满足精确地连续 无级调速要求 .因此该系统不能 对被控制量进行检测，没有反 馈作用，当控制结果与希望值 不一致时无修正能力，故称之 为开环控制系统
•动力元件（可控硅、 电机）
E Ka
工作台
Xi
指令
指令 Ui
电位器
将液压动力元件（伺 服阀、缸）换成电动 力元件（可控硅与电 动机）
电压
比较 E 电放大
- Ka
UP
电源
电动力元件
I
可控硅 电机
反馈 电位器
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扰动
被控 XP
工作台
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采用力比较的液压工作台位置控制系统
指令传感器K1
F1
F1=Xi*K1
哈工大、浙大、北航、北理工: 机电一体化 燕大：重型机械(轧机、油压机、锻造 操作机)，工程机械，新型元件， 故障 诊断 5.从事研究及工作需要
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一、液压伺服控制系统的概念
液压伺服控制系统，也叫反馈控 制系统，它是由液压控制元件和 液压执行元件作动力元件（动力 机 构）组成的反馈控制系统。
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4
液压伺服控制系统的概念
+
给定(U 1)
4
A
-1 5V
Si ze
N umber
R evi sio n
A
A4
.
12
D ate:
9-Oc t-20 02
Fi le:
D :\陈奎生\电路\伺服电路板.ddb
Sh ee t of D raw n B y:
控制框图
放大元件
控制系统组成：
•被控对象
•指令元件
•比较元件
•指令传感器 •反馈传感器
F2=Xp*K2
F2
反馈传感器K2
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16
比较元件
F1
F2
指令传感器
反馈传 感器
力比较
Xi
F1
K1
-DF 1 K1+K2
xv
伺服阀
F2
K2
XP
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控制框图
采用力比较
方式，用弹簧作 为位移-力传感 器，以阀芯作为 力比较元件。
指令传感器
F1
Ka
工作台
F2
反馈传 感器
I
Ka
•动力元件（阀、缸）
工作台
- Xi
指令
指令 Ui
电位器
电压
比较 E
电放大 Ka
液压能源
液压动力元件
I
伺服阀 液压缸
UP
反馈
电位器
扰动
被控 XP
工作台
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采用电压比较的电动工作台位置控制系统
执行元件 放大元件
被控对象 传感器1
比较元件
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传感器2 指令元件
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控制框图
控制系统组成：
•被控对象 •指令元件 •比较元件 •指令传感器 •反馈传感器
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液压进口节流
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液压缸速度调节过程图
由上图中可以看出，输出量（液压缸速度）通过操作者的眼、脑 和手来影响输入量（节流阀的开口量）。这种作用被称为反馈。在实 际系统中，为了实现自动控制，必须以电器、机械等装置来代替人来 判断比较，这就是反馈装置。由于反馈的存在,控制作用形成了一个 闭合回路，这种带有反馈装置的控制系统，被称为闭环控制系统。