液压伺服控制系统的优缺点
直驱式容积控制DDVC电液伺服系统及应用液压控制技术在工业
自动化中的应用直驱式容积控制DDVC电液伺服系统及应用液压控制技术在工业自动化中的应用一、前言随着工业自动化的不断发展,液压伺服系统作为一种优秀的动力传递和控制手段,被广泛应用于各种机械设备中。
其中,液压控制技术是实现高精度、高可靠性、大功率控制的关键技术之一。
本文将介绍一种新型的电液伺服系统——直驱式容积控制DDVC电液伺服系统,并探讨其在工业自动化中的应用。
二、直驱式容积控制DDVC电液伺服系统介绍1. 液压伺服系统的优缺点液压伺服系统是一种以液压元件为主要执行元件的动力传递和控制系统。
与机械传动和电传动相比,液压伺服系统具有以下优点:1.传动可靠、功率密度高2.传动平稳、响应快、精度高3.可以长时间连续运行4.可以抵抗恶劣环境的干扰和故障但是,液压伺服系统也有一些缺点:1.系统复杂、维护成本高2.需要较大的动力单元来提供液压能量3.液压元件噪音大、污染环境4.其调节性能受到流量特性和压力特性的限制2. 直驱式容积控制DDVC电液伺服系统的基本原理直驱式容积控制DDVC电液伺服系统是在已有容积式液压传动系统基础上,采用数字控制技术、高效率磁力直驱技术和容积控制技术相结合而成的一种新型的伺服系统。
其基本原理是通过等量液压缸直接驱动负载,纯数字化控制液压泵的输出流量和压力,实现系统的高精度、高效率、低噪音、无油污染和全数字化控制。
3. 直驱式容积控制DDVC电液伺服系统的主要特点直驱式容积控制DDVC电液伺服系统相比传统液压系统,具有如下特点:1.直接驱动负载,转换效率高2.无须传统控制阀和液压元件,系统压降小,无噪音,无油污染3.系统响应快、精度高、调控性能稳定、可靠性高4.可虚拟仿真工艺,大大缩短产品开发周期,提高产品质量和竞争力5.适应范围广,可广泛应用于各种机械设备中,特别是工业自动化领域三、直驱式容积控制DDVC电液伺服系统在工业自动化中的应用直驱式容积控制DDVC电液伺服系统在工业自动化中,可应用于各种液压传动系统,如卷取、输送、成型、调节、挤出等。
风力发电机组电液伺服液压系统简介
风力发电机组电液伺服系统简介一、概述:风力发电机组的液压伺服系统,主要用于变浆距风力发电机组的变浆控制装置、安全浆距控制装置、偏航驱动和制动装置、停机制动装置提供液压驱动力及控制,实现风力发电机组的转速控制、功率控制,同时也制控机械刹车机构。
根据自然风速、风向,液压伺服系统自动调节发电机组在稳定的电压和频率下运行发电,并对恶劣气候实施自动安全保护。
二、风力发电机组电液伺服液压系统特点:1、可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1),即能在很宽的范围内很容易地调节力与转矩;2、控制性能好,对力、速度、位置等指标能以很高的响应速度精确地进行控制。
很容易实现机器的自动化,不仅可实现更高程度的自动控制过程,而且可以实现遥控。
3、体积小、重量轻、运动惯性小、反应速度快,动作可靠,操作性能好。
4、可自动实现过载保护。
一般采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长。
5、可以方便地根据需要使用液压标准元件、灵活地构成实现任意复杂功能的系统。
6、采用高性能比例伺服阀,提高抗污染能力。
三、电液伺服系统的基本组成1、动力元件动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体(主要是油)的压力能,是指液压系统中的油泵,向整个液压系统提供压力油。
液压泵的常见结构形式有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
2、控制元件控制元件(即各种液压阀)其作用是在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向,以满足执行元件对力、速度和运动方向的要求。
该电液伺服系统的主要元件为带位置反馈的高性能比例伺服阀。
3、执行元件执行元件是把系统的液体压力能转换为机械能的装置,驱动外负载做功。
旋转运动用液压马达,直线运动用液压缸,摆动用液压摆动马达。
油缸、马达有位置传感器与控制阀构成反馈控制。
4、辅助元件辅助元件是传递压力能和液体本身调整所必需的液压辅件,其作用是储油、保压、滤油、检测等,并把液压系统的各元件按要求连接起来,构成一个完整的液压系统。
辅助元件包括油箱、蓄能器、滤油器、传感器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位计、油温计等。
浅谈关于液压伺服系统的研究的论文
浅谈关于液压伺服系统的研究的论文本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!论文关键词数控液压伺服系统数控改造论文摘要随着液压伺服控制技术的飞速发展,液压伺服系统的应用越来越广泛,随之液压伺服控制也出现了一些新的特点,基于此对于液压伺服系统的工作原理进行研究,并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向,以期能够对于相关工作人员提供参考。
一、引言液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。
随着机电一体化的进程不断加快,技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。
二、液压伺服控制系统原理目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。
液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。
反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。
(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。
(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。
因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
液压缸位置伺服控制系统的设计与优化
液压缸位置伺服控制系统的设计与优化液压是一种广泛应用于工业领域的技术,而液压缸作为其中的重要组成部分,起到了控制和传动力的关键作用。
液压缸的位置伺服控制系统设计与优化是一个不断发展的领域,本文将从控制原理、设计方法和优化策略三个方面探讨液压缸位置伺服控制系统的发展和应用。
一、控制原理液压缸的位置伺服控制系统是基于反馈控制原理的。
该系统的目标是通过对液压油的控制,使液压缸的位置达到期望值。
控制器根据外部的输入信号和反馈信息,对液压系统进行控制和调节,以实现位置的精确控制。
在液压缸位置伺服控制系统中,主要采用的控制方式有比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制通过调节控制信号与反馈信号之间的比例关系,使系统的响应更为迅速。
积分控制通过积分控制器对误差进行积分,以消除系统的稳态误差。
微分控制则通过微分控制器对误差的变化率进行调节,以提高系统的动态响应性能。
二、设计方法液压缸位置伺服控制系统的设计方法主要包括系统分析、参数选取、控制器设计和系统仿真等步骤。
在系统分析中,需要确定系统的目标、输入和输出,并对系统进行建模和分析。
参数选取则是根据系统的要求和性能指标,选择合适的液压元件和参数数值。
控制器设计是根据系统的特点和需求,设计出合适的控制算法和参数。
系统仿真则是通过软件模拟系统的运行和反馈信息,以评估系统的性能和稳定性。
在液压缸位置伺服控制系统的设计中,还需要考虑到系统的非线性和动态特性。
液压系统的非线性主要体现在油液的粘性、压力和温度对系统性能的影响等方面。
为了解决这些非线性问题,可以采用模糊控制、神经网络控制等方法来调节系统的响应。
而系统的动态特性则需要通过对控制系统的参数进行调节和优化,以提高系统的动态性能和稳定性。
三、优化策略液压缸位置伺服控制系统的优化策略主要包括参数优化、结构优化和控制策略优化。
参数优化是根据系统的性能指标和要求,通过试验和仿真等方法对系统的参数进行调整和优化。
结构优化是通过改变系统的结构和组件,以提高系统的性能和效率。
电液伺服控制系统概述
电液伺服控制系统概述摘要:电液伺服控制是液压领域的重要分支。
多年来,许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率——重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大,促使液压控制技术迅速发展。
特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合,使这门技术不论在原件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟,并形成一门学科。
目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用,诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。
关键词:电液伺服控制液压执行机构伺服系统又称随机系统或跟踪系统,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。
液压伺服系统是以液压为动力的自动控制系统,由液压控制和执行机构所组成。
一、电液控制系统的发展历史液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构——水钟。
而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。
18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。
19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。
第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。
出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。
20世纪50~60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。
这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。
电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。
电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。
在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工程机械。
液压系统的优缺点
液压控制系统的优点:1、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。
2、在同等输出功率下,液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。
3、采用液压传动可实现无间隙传动,运动平稳。
4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。
5、由于一般采用油作为传动介质,因此液压元件有自我润滑作用,有较长的使用寿命。
6、液压元件都是标准化、系列化的产品,便于设计、制造和推广应用。
液压控制系统的缺点:1、损失大、效率低、发热大。
2、不能得到定比传动。
3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。
4、液压元件加工精度要求高,造价高。
5、液压系统的故障比较难查找,对操作人员的技术水平要求高。
编辑本段液压系统噪声控制的实例以WLYl00型液压挖掘机的液压系统为例,对其可能产生噪声的原因、排除方法介绍如下。
1.柱塞泵或马达的噪声(1)吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要原因之一。
当油液中混入空气后,易在其高压区形成气穴现象,并以压力波的形式传播,造成油液振荡,导致系统产生气蚀噪声。
其主要原因有:①液压泵的滤油器、进油管堵塞或油液粘度过高,均可造成泵进油口处真空度过高,使空气渗入。
②液压泵、先导泵轴端油封损坏,或进油管密封不良,造成空气进入o②油箱油位过低,使液压泵进油管直接吸空。
当液压泵工作中出现较高噪声时,应首先对上述部位进行检查,发现问题及时处理。
(2)液压泵内部元件过度磨损,如柱塞泵的缸体与配流盘、柱塞与柱塞孔等配合件的磨损、拉伤,使液压泵内泄漏严重,当液压泵输出高压、小流量油液时将产生流量脉动,引发较高噪声。
此时可适当加大先导系统变量机构的偏角,以改善内泄漏对泵输出流量的影响。
液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤,使活塞在移动过程中脉动,造成液压泵输出流量和压力的波动,从而在泵出口处产生较大振动和噪声。
此时可对磨损、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。
(3)液压泵配流盘也是易引发噪声的重要元件之一。
液压伺服系统
液压伺服系统液压伺服系统是以高压液体作为驱动源的伺服系统,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。
一、液压伺服系统的基本组成液压伺服系统无论多么复杂,都是由一些基本元件组成的。
如图就是一个典型的伺服系统,该图表示了各元件在系统中的位置和相互间的关系。
(1)外界能源—为了能用作用力很小的输入信号获得作用力很大的输出信号,就需要外加能源,这样就可以得到力或功率的放大作用。
外界能源可以是机械的、电气的、液压的或它们的组合形式。
(2)液压伺服阀—用以接收输入信号,并控制执行元件的动作。
它具有放大、比较等几种功能,如滑阀等。
(3)执行元件—接收伺服阀传来的信号,产生与输入信号相适应的输出信号,并作用于控制对象上,如液压缸等。
(4)反馈装置—将执行元件的输出信号反过来输入给伺服阀,以便消除原来的误差信号,它构成闭环控制系统。
(5)控制对象—伺服系统所要操纵的对象,它的输出量即为系统的被调量(或被控制量),如机床的工作台、刀架等。
二、液压伺服系统的分类液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统,分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。
电液伺服系统电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。
最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。
如图是一个典型的电液位置伺服控制系统。
图中反馈电位器与指令电位器接成桥式电路。
反馈电位器滑臂与控制对象相连,其作用是把控制对象位置的变化转换成电压的变化。
反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差(反映控制对象位置与指令位置的偏差)经放大器放大后,加于电液伺服阀转换为液压信号,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器给定的规律变化。
液压实训心得体会(通用7篇)
液压实训心得体会当在某些事情上我们有很深的体会时,可用写心得体会的方式将其记录下来,这样可以帮助我们总结以往思想、工作和学习。
那么心得体会该怎么写?想必这让大家都很苦恼吧,下面是小编精心整理的液压实训心得体会,欢迎大家分享。
液压实训心得体会篇1液压伺服控制系统,是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。
近年来,随着自动控制的发展,无论是电气或液压伺服系统,在所有的工业部门中都开始得到应用,并普遍地为人们所熟知起来。
由于其具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、出力大,刚性好,响应快,精度高等特点,因而在工业上获得了广泛的应用。
《液压控制系统》这门课是自己选择的专业选修课,这门课程是《液压与气压传动》和《控制工程基础》的综合。
主要介绍了液压放大元件,液压动力元件,机液伺服系统,电液伺服阀,电液伺服系统,液压伺服系统设计等。
液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。
在这种系统中,输出来那个能够自动地,快速而准确的复现输入量的变化规律。
与此同时,,还对输入信号进行功率放大,因此也是一个功率放大装置。
液压伺服控制系统的优点现对液压伺服控制系统在设计和应用中体现的优缺点进行一下归纳和总结。
同机电伺服系统、气动伺服系统相比较,液压伺服系统具有以下的突出特点,以致成为采用液压系统而不采用其他控制系统的主要原因:1、重量比大在同样功率的控制系统中,液压系统体积小,重量轻。
这是因为对机电元件,例如电动机来说,由于受到激磁性材料饱和作用的限制,单位重量的设备所能输出的功率比较小。
液压系统可以通过提高系统的压力来提高输出功率,这时只受到机械强度和密封技术的限制。
在典型的情况下,发电机和电动机的功率比仅为16.8W/N,而液压泵和液压马达的功率——重量比为168W/N,是机电元件的10倍。
在航空、航天技术领域应用的液压马达是675W/N。
直线运动的动力装置更加悬殊。
这个特点,在许多场合下,在采用液压伺服而不采用其他伺服系统的重要原因,也是直线运动系统控制系统中多用液压系统的重要原因。
液压伺服系统控制
液压伺服控制具有下列之特性
.可多方用于不同控制系统。 .以小能量的输入指令经放大后而得到
大的输出。 .是一种具有反馈(Feed Back)控制。 .可控制受控系统的动作、速度或出力。 .对目标值可作广范的变化。
开回路与闭回路控制
图1.4(a) 传统之开回路液压控制系统
1.4 液压伺服与比例控制系统的发展与应用
液压伺服控制是一 门新兴的科学技术。它不但是液 压技术的一个重要分支.而且也是控制领域中的一个 重要组成部分。
在第一次与第二次世界大战期间及以后,由于军事 工业的刺激,液压伺服控制因响应快、精度高、功 率—重量比大等特点而受到特别的重视,特别是近几 十年,随着整个工业技术的发展,促使液压伺服与比 例控制得到迅速发展,使这门技术元论在元件与系统 分面,还是在评论与应用方面都日趋完善与成熟,形 成一门新兴的科学技术。
图1.19 动力辅助转向系統
1.2 液压伺服与比例控制的分类
一、按系统输入信号的变化规律分类 • 定值控制系统:当系统输入信号为定值时称为定值控
制系统。 • 程序控制系统:系统的输入信号按预先给定的规律变
化时,称为程序控制系统 • 伺服系统:也称随动系统,其输入信号是时间的未知
函数,而输出量能够准确、快速地复现输入量的变化 规律。
传统点到点闭回路液压控制系统
闭回路液压伺服机构
图是泵控式电液速度控制系统的原理图。该
系统的液压动力元件由变量泵和液压马达组 成,变量泵既是液压能源又是液压控制元件。
泵控式电液速度控制系统的工作原理方块图
反馈之形式
输入讯号与输出讯号关系
液压伺服位置控制系统
液压伺服速度控制系统
液压伺服速度控制系统
2 液压伺服系统
,它可以绕扭轴在a、b、c
、d四个气隙中摆动。
力矩马达 1——放大器; 2——上导磁体; 3——永久磁铁; 4——衔铁; 5——下导磁体; 6——弹簧管; 7——永久磁铁
当线圈控制电流为零时,四个 气隙中均有永久磁铁所产生的固定 磁场的磁通,因此作用在衔铁上的 吸力相等,衔铁处于中位平衡状态 。通入控制电流后,所产生的控制 磁通与固定磁通叠加,在两个气隙 中(例如,气隙a和d)磁通增大, 在另两个气隙中(例如,气隙b和c )磁通减少,因此作用在衔铁上的 电磁力矩与扭轴的弹性变形力矩及 外负载力矩平衡时,衔铁在某一扭 转位置上处于平衡状态。
(5)执行元件(机构)。直接带动控制对象动作 的元件或机构。如上例中的液压缸。
(6)控制对象。如机器的工作台、刀架等。
液压伺服系统的分类(1/2)
3.液压伺服系统的分类
伺服系统可以从不同的角度加以分类。
(1)按输入的信号变化规律分类:有定值控制 系统、程序控制系统和伺服系统三类。
当系统输入信号为定值时,称为定值控制系统, 其基本任务是提高系统的抗干扰能力。当系统的输 入信号按预先给定的规律变化时,称为程序控制系 统。伺服系统也称为随动系统,其输入信号是时间 的未知函数,输出量能够准确、迅速地复现输入量 的变化规律
动圈式力马达的线性行程范 围大(±2~4mm),滞环小, 可动件质量小,工作频率较宽, 结构简单,但如采用湿式方案, 动圈受油的阻尼较大,影响频宽 ,适合作为气压比例元件。
二、力矩马达
由上下两块导磁体、左
右两块永久磁铁、带扭轴
a
b
(弹簧管)的衔铁及套在
c
d
衔铁上的两个控制线圈所
组成。衔铁悬挂在扭轴上
液压伺服系统的分类(2/2)
液压伺服系统的控制算法与性能研究
液压伺服系统的控制算法与性能研究引言液压伺服系统广泛应用于机械控制领域,具有高速、高力和可靠性等突出优点。
然而,由于其本质上是一种非线性、时变的控制系统,液压伺服系统的控制算法和性能一直是研究领域的热点之一。
本文将探讨液压伺服系统的控制算法,以及通过优化控制算法来提高系统性能的方法。
1. 液压伺服系统的基本原理液压伺服系统由液压执行器、液控元件、电控元件和传感器组成。
其基本原理是通过电控系统对液控系统进行反馈控制,实现对液压执行器的精确控制。
在伺服系统中,液压执行器是核心组件,用于产生力和位置的控制。
2. 常见的液压伺服系统控制算法2.1 PID控制算法PID(比例-积分-微分)控制算法是目前应用最广泛的控制算法之一。
它通过调节比例、积分和微分三个参数来实现对系统的控制。
PID控制算法简单易用,但在非线性系统或动态响应要求较高的情况下可能会存在一定的局限性。
2.2 模糊控制算法模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制方法,适用于非线性、时变系统的控制。
模糊控制算法通过建立模糊规则集来实现对系统的控制,可以更好地处理系统的模糊性和不确定性。
2.3 自适应控制算法自适应控制算法是一种能够根据系统实时状态和参数变化进行调整的控制方法。
自适应控制算法通过反馈机制和参数估计来实现对系统的控制,可以提高系统的稳定性和鲁棒性。
3. 提高液压伺服系统性能的方法3.1 系统建模和参数辨识系统建模和参数辨识是提高液压伺服系统性能的关键步骤。
通过对系统进行建模和参数辨识,可以准确地描述系统的动态特性,为后续的控制算法设计和优化提供基础。
3.2 控制算法优化控制算法优化是提高液压伺服系统性能的有效途径。
基于建模和参数辨识的结果,可以通过优化控制算法来改善系统的动态性能。
常见的优化方法包括遗传算法、粒子群算法和模型预测控制等。
3.3 传感器和执行器的选型和优化传感器和执行器的选型和优化对液压伺服系统的性能影响巨大。
选择合适的传感器可以提高系统的测量精度和稳定性;优化执行器设计可以提高系统的输出能力和响应速度。
伺服控制器在液压系统中的应用
伺服控制器在液压系统中的应用液压系统是一种利用液体传输能量、实现运动控制的系统。
在液压系统中,伺服控制器扮演着至关重要的角色。
伺服控制器通过监测反馈信号,并根据预设的目标值来调节液压系统中的执行元件,从而实现精准的运动控制和位置控制。
本文将探讨伺服控制器在液压系统中的应用,并分析其优势和局限性。
首先,伺服控制器在液压系统中的应用非常广泛。
液压系统常被用于需要大功率、高精度和快速响应的工程领域。
例如,工业自动化设备、机械加工、模具制造、航空航天等行业都广泛采用伺服控制器来实现精确的位置控制和运动轨迹控制。
伺服控制器不仅能够控制液压系统中的液压阀门和执行元件,还可以通过配合相应的传感器实现对温度、流量、压力等参数的实时监测和反馈控制。
这样一来,伺服控制器不仅可以提高液压系统的运动控制精度,还可以提高系统的安全性、可靠性和反应速度。
其次,伺服控制器在液压系统中具有多种优势。
首先,伺服控制器拥有高响应速度和精确的运动控制能力。
液压系统的执行元件需要根据输入信号实现快速、准确地移动到预定的位置,而伺服控制器正是通过对反馈信号的快速处理和调节,使得液压系统能够实时响应外部指令,并实现高精度的运动控制。
其次,伺服控制器具有较高的稳定性和抗干扰能力。
液压系统常面临来自外界环境和内部部件的干扰,例如温度变化、压力波动等,而伺服控制器通过智能算法和滤波器的设计,可以减小这些干扰的影响,保持系统的稳定性和可靠性。
此外,伺服控制器还可以通过软件调节参数、曲线优化等方法来适应不同的工况需求,提高液压系统的性能和适应性。
然而,伺服控制器在液压系统中也存在一些局限性。
首先,伺服控制器的成本较高。
相比于传统的液压系统控制方式,伺服控制器所需的硬件设备和软件系统价格昂贵,对于一些低成本、大批量的应用场景可能不够经济实用。
其次,伺服控制器的维护和修复相对复杂。
伺服控制器需要配备专业的技术人员进行维护和修复,一旦发生故障,往往需要更长的停机时间和更高的维修成本。
液压伺服控制系统的特点
统 中 。 行 元 件 的 运 动 随 着 控 制 机 构 的 信 号 改 变 , 而 伺 服 系 统 又 称 随 动 系 统 。 由 于 其 具 有 结 构 紧 凑 、 寸 执 因 尺
小 、 量 轻 、 力 大 , 性 好 , 应 快 , 度 高 等 特 点 , 而 在 工 业 上 获 得 了广 泛 的 应 用 。 本 文 主 要 针 对 液 压 伺 重 出 刚 响 精 因
服 控 制 的特 点进 行 详 细 的 分析 和概 述 。
【 键词 】 液 压 伺服 控 制 负反 馈 重 量 比 力矩 惯 量 比 关
使 直 众 所 周 知 . 压 传 动 是 利 用 密 闭 系 统 中 的 受 压 液 体 来 传 递 运 动 能 量 , 系 统 向 着 减 小 偏 差 的 方 向 变 化 , 至 偏 差 等 于 零 或 足 够 小 , 液 和 动 力 的 一 种 传 动 方 式 。液 压 传 动 与 机 械 传 动 相 比 , 有 许 多 优 点 , 从 而 使 系 统 的 实 际 输 出 与 希 望 植 相 符 。 具 所 以在 机 械 设 备 中 , 压 传 动 是 被 广 泛 采 用 的 传 动 方 式 之 一 。 特 别 液 是 近 年 来 , 压 与 微 电 子 、 算 机 技 术 相 结 合 。 液 压 技 术 的 发 展 进 液 计 使 系 统控 制 系 统就 是 液压 技术 领 域 中 一个 重 要 的分 支 。
件 。各 种类 形 的 传感 器 常用 作 反 馈测 量 元件 。 元件。
号 转 换 成 大 功 率 的 液 压 能 量 的 元 件 。 电 气 伺 服 放 大 器 、 液 伺 服 阀 电
般 来 说 , 统 在 震 荡 过 程 中 , 于 存 在 能 量 损 失 , 荡 将 会 越 系 由 震
液压伺服系统概述
第11章液压伺服系统概述液压伺服控制技术是液压技术中的一个分支,又是控制领域中的一个重要组成部分。
一、液压伺服系统的发展历史在第一次世界大战前,液压伺服系统作为海军舰船的操舵装置已开始应用。
在第二次世界大战期间及以后,由于军事需要,特别是武器和飞行器控制系统的需要,以及液压伺服系统本身具有响应快、精度高、功率一重量比大等优点,液压伺服系统的理论研究和实际应用取得了很大的进展,40年代开始了滑阀特性和液压伺服理论的研究,1940年底,首先在飞机上出现了电液伺服系统。
但该系统中的滑阀由伺服电机驱动,只作为电液转换器。
由于伺服电机惯量大,使电液转换器成为系统中耗时最大的环节,限制了电液伺服系统的响应速度。
到50年代初,出现了快速响应的永磁力矩马达,形成了电液伺服阀的雏形。
到50年代末,又出现了以喷嘴挡板阀作为第一级的电液伺服阀,进一步提高了伺服阀的快速性。
60年代,各种结构的电液伺服阀相继出现,特别是干式力矩马达的出现,使得电液伺服阀的性能日趋完善。
由于电液伺服阀和电子技术的发展,使电液伺服系统得到了迅速的发展。
随着加工能力的提高和液压伺服阀工艺性的改善,使液压伺服阀性能提高、价格降低。
使液压伺服系统由军事向一般工业领域推广。
目前,液压伺服控制系统,特别是电液伺服系统已成了武器自动化和工业自动化的一个重要方面。
二、液压伺服系统的工作原理液压伺服控制系统是以液压伺服阀和液压执行元件为主要元件组成的控制系统,是一种高精度的自动控制系统。
如图所示,系统由滑阀1和液压缸2组成,阀体与缸体固定,液压泵以恒定的压力P向系统供油。
当阀心处于中间时,阀口关闭,缸不动,系统静止。
当阀心右移x,则a、b处有开口x v=x,压力油进入缸右腔,左腔回油,缸体右移。
由于缸体与阀体刚性固连,阀体也随缸体一起右移,结果使阀的开口x v减小。
当缸体位移y等于阀心位移x时,缸不动。
如果阀心不断右移,缸拖动负载不停右移。
如果阀心反向运动,液压缸也反向运动。
液压控制系统
1-1 液压控制定义
液压伺服控制
液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组 成的反馈控制系统。在这种系统中,输出量(位移、速度、 力等)能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。 同时。还对输入信号进行功率放大,因此也是一个功率放 大装置。
泵控式电液速度控制系统的工作原理方块图
反馈之形式
输入讯号与输出讯号关系
液压伺服位置控制系统
液压伺服速度控制系统
液压伺服速度控制系统
微机液压伺服控制系统
液压伺服系统组成
• • • • • •
输入元件 反馈测量元件 比较元件 放大转换元件 执行元件 控制对象
伺服控制应用实例
图1.15 液压伺服控制之车床靠模加工系统
二、按被控物理量的名称分类 位置伺服控制系统、速度伺服控制系统、其它物 理量的控制系统。 三、按液压动力元件的控制方式或液压控制元件的形 式分类 节流式控制(阀控式)系统:阀控液压缸系统与阀 控液压马达系统 容积式控制系统:伺服变量泵系统与伺服变量马 达系统。 四、按信号传递介质的形式分类 机械液压伺服系统、电气液压伺服系统与气动 液压伺服系统等。
.可多方用于不同控制系统。 .以小能量的输入指令经放大后而得到 大的输出。 .是一种具有反馈(Feed Back)控制。 .可控制受控系统的动作、速度或出力。 .对目标值可作广范的变化。
开回路与闭回路控制
传统之开回路液压控制系统
传统点到点闭回路液压控制系统
闭回路液压伺服机构
图是泵控式电液速度控制系统的原理图。该 系统的液压动力元件由变量泵和液压马达组 成,变量泵既是液压能源又是液压控制元件。
滑阀是转换放大元件,它将输入的机械信号(阀芯位 移)转换成液压信号(流量、压力)输出,并加以功率放 大。液压缸是执行元件,输入是压力油的流量,输出 是运动速度(或位移)。滑阀阀体与液压缸体刚性连结 在一起,构成反馈回路。因此,这是个闭环控制系统 。
伺服系统在液压驱动中的应用
伺服系统在液压驱动中的应用伺服系统作为一种高精度控制技术,广泛应用于各个领域,其中之一就是液压驱动。
液压驱动是利用液体介质传递能量来实现机械设备的运动和控制的一种方式。
而伺服系统能够通过控制液压系统中的伺服阀,精确调节液压系统的压力、流量和位置,从而实现液压驱动的高精度控制需求。
一、伺服系统的基本组成伺服系统主要由液压泵、液压阀、液压缸、伺服阀、传感器和控制器等组成。
液压泵负责向液压系统提供所需的液压动力,液压阀控制液压系统的流量和压力,液压缸将液体能量转化为机械能量,伺服阀则起到调节液压系统的功能。
而传感器则用于实时监测和反馈液压系统的运行状态,控制器则根据传感器反馈的信息,对伺服阀进行精确的控制。
二、伺服系统在液压驱动中的优势1. 高精度控制:伺服系统能够实时监测并控制液压系统的压力、流量和位置等参数,实现精确的控制。
这对于一些需要高精度运动和控制的场合,如数控机床、机械手等,具有重要意义。
2. 快速响应:伺服系统采用闭环控制的原理,能够快速响应控制信号,实现对液压系统的实时控制。
相比于传统的开环控制系统,伺服系统具有更高的动态响应性能。
3. 广泛适应性:伺服系统可以适应各种液压驱动方式,如液压缸驱动、液压伺服电机驱动等,具有较高的灵活性。
同时,伺服系统还可以根据实际需要进行参数的调整和优化,以满足不同应用的需求。
4. 高效节能:伺服系统能够根据实际工况需求对液压驱动进行精确的控制,避免了能量的过量消耗。
这不仅可以提高设备的能源利用率,还有利于降低系统的运行成本。
三、伺服系统在液压驱动中的应用案例1. 数控机床:数控机床是伺服系统在液压驱动中应用得比较广泛的领域之一。
伺服系统可以实现对数控机床的高精度控制,包括位置的控制、速度的控制和力的控制等。
这对于提高数控机床的加工精度和生产效率具有重要意义。
2. 机械手:伺服系统在机械手领域的应用也非常广泛。
机械手需要进行高精度的定位和运动控制,伺服系统能够实现对机械手关节的精确控制,使其能够完成复杂的操作任务,如装配、搬运等。
液压系统的优缺点及名词解释
结构完全不同。
伺服阀依靠调节电信号,控制力矩马达的动作,使衔铁产生偏转,带动前置阀动作,前置阀的控制油进入主阀,推动阀芯动作。
比例阀是调节电信号,使衔铁产生位移,带动先导阀芯动作,产生的控制油再去推动主阀芯。
4、运动粘度:动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。
5、液动力:流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。
6、层流:粘性力起主导作用,液体质点受粘性的约束,不能随意运动,层次分明的流动状态。
7紊流:惯性力起主导作用,高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点,完全紊乱的流动状态。
8、沿程压力损失:液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。
9、局部压力损失:液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时,液体流速的大小和方向急剧发生变化,产生漩涡并出现强烈的紊动现象,由此造成的压力损失。
10、液压卡紧现象:当液体流经圆锥环形间隙时,若阀芯在阀体孔内出现偏心,阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时,阀芯将紧贴在阀孔壁面上,产生卡紧现象。
11、液压冲击:在液压系统中,因某些原因液体压力在一瞬间突然升高,产生很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。
12、气穴现象:也称气蚀。
在液压系统中,若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时,原先溶解在液体中的空气就分离出来,使液体中迅速出现大量气泡,这种现象叫做气穴现象。
当气泡随着液流进入高压时,在高压作用下迅速破裂或急剧缩小,又凝结成液体,原来气泡所占据的空间形成了局部真空,周围液体质点以极高速度填补这一空间,质点间相互碰撞而产生局部高压,形成压力冲击。
如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上,使金属表面产生腐蚀。
这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。
13、排量:液压泵每转一转理论上应排出的油液体积;液压马达在没有泄漏的情况下,输出轴旋转一周所需要油液的体积。
14、自吸泵:液压泵的吸油腔容积能自动增大的泵。
15、变量泵:排量可以改变的液压泵。
伺服控制器的种类与优缺点分析
伺服控制器的种类与优缺点分析伺服控制器是现代工业控制中常用的一种设备,它广泛应用于数字控制机床、机器人、飞行器等领域。
伺服控制器的作用是根据输入的目标位置或目标速度,通过对电机控制系统进行精细控制,使执行机构按照预期的运动规律运动,从而完成各种动作。
本文将对伺服控制器的种类及其各自的优缺点进行分析。
一、伺服控制器的种类目前,市场上的伺服控制器种类繁多,常见的有位置型、速度型、力矩型、力控型和位置/力矩型五种。
1.位置型伺服控制器位置型伺服控制器是最常用的一种,它通过对伺服电机中的角度编码器进行反馈,实现对电机输出的位置进行闭环控制。
位置型伺服控制器的优点是精度高,适用于对位置精度有要求的场合,例如半导体生产线、自动化生产线等。
2.速度型伺服控制器速度型伺服控制器通过对电机转速进行闭环控制,使电机输出的速度精准控制在目标速度范围内。
速度型伺服控制器的应用场合主要是高速场合,例如印刷机械、包装机械等。
3.力矩型伺服控制器力矩型伺服控制器通过对电机输出的转矩进行闭环控制,使输出的力矩精确控制在预定范围内。
力矩型伺服控制器的应用场合主要是需要对负载力矩进行精确控制的场合,例如机器人、自动化生产线等。
4.力控型伺服控制器力控型伺服控制器是根据负载输出的力信号进行控制,将力信号进行放大后作为输入信号进行控制。
力控型伺服控制器的优点是对于力信号的控制更为精确,适用于对于力控制精度要求高的场合。
5. 位置/力矩型伺服控制器位置/力矩型伺服控制器是综合了位置型伺服控制器和力矩型伺服控制器的优点,可以同时对位置和力矩进行控制。
这种控制器适用于对位置和力矩都有精确要求的场合,例如机器人的动作控制。
二、伺服控制器的优缺点1.优点(1)较高的精度:伺服控制器可以通过反馈控制技术实现很高的运动控制精度。
(2)高速性能:伺服控制器可以实现高速度调节,方便调节工作。
(3)快速响应能力:伺服控制器可以快速响应信号,从而实现更精细的运动控制。
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液压伺服控制系统的优缺点
参考资料:/s/blog_71facf0001010n63.html
液压伺服控制系统,是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。
近年来,随着自动控制的发展,无论是电气或液压伺服系统,在所有的工业部门中都开始得到应用,并普遍地为人们所熟知起来。
由于其具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、出力大,刚性好,响应快,精度高等特点,因而在工业上获得了广泛的应用。
一、液压伺服控制系统的优点
现对液压伺服控制系统在设计和应用中体现的优缺点进行一下归纳和总结。
同机电伺服系统、气动伺服系统相比较,液压伺服系统具有以下的突出特点,以致成为采用液压系统而不采用其他控制系统的主要原因:
1、重量比大
在同样功率的控制系统中,液压系统体积小,重量轻。
这是因为对机电元件,例如电动机来说,由于受到激磁性材料饱和作用的限制,单位重量的设备所能输出的功率比较小。
液压系统可以通过提高系统的压力来提高输出功率,这时只受到机械强度
和密封技术的限制。
在典型的情况下,发电机和电动机的功率比仅为16.8W/N,而液压泵和液压马达的功率——重量比为
168W/N,是机电元件的10倍。
在航空、航天技术领域应用的液压马达是675W/N。
直线运动的动力装置更加悬殊。
这个特点,在许多场合下,在采用液压伺服而不采用其他伺服系统的重要原因,也是直线运动系统控制系统中多用液压系统的重要原因。
例如在航空、特别是导电、飞行器的控制中液压伺服系统得到了很广泛的应用。
几乎所有的中远程导弹的控制系统都是采用液压控制系统。
2、力矩惯量比大
一般回转式液压马达的力矩惯量比是同容量电动机的10倍至20倍,一般液压马达为61x10Nm/Kgm2。
力矩惯量比大,意味着液压系统能够产生大的加速度,也意味着时间常数小,响应速度快,具有优良的动态性能。
因为液压马达或者电动机消耗的功率一部分来克服负载,另一部分消耗在加速液压马达或者电动机本身的转子。
所以一个执行元件是否能够产生所希望的加速度,能否给负载以足够的实际功率,主要受到它的力矩惯量比的限制。
这个特点也是许多场合下采用液压系统,而不是采用其他控制系统的重要原因。
例如火箭炮武器的防真系统中,要求平台
有极大的加速度,具有很高的响应频率,这个任务只有液压系统可以胜任。
3、液压马达的调速范围宽
所谓调速范围宽是指马达的最大转速与最小平稳转速只比。
液压伺服马达的调速范围一般在400左右,好的上千,通过良好的回路设计,闭环系统的调速范围更宽。
这个指标也常常是采用液压伺服系统的主要原因。
例如在跟踪导弹、卫星等飞行器的雷达、光学跟踪装置,在导弹起飞的的初始阶段,视场半径很小,要求很大的跟踪角速度,进入轨道后视场半径变小,要求跟踪的角速度很小,因此要求系统的整个跟踪范围很大。
所以对于液压伺服系统有着良好的调速变化性能,也是其他控制系统无法比拟的优势。
液压伺服系统很容易通过液压缸实现大功率的直线伺服驱动,而且结构简单。
若采用以电动机为执行元件的机电系统,则需要通过齿轮齿条等装置,将旋转运动变换为直线运动,从而结构边的复杂,而且会因为传动链的间隙而带来很多问题;若采用直线式电机,体积重量将大大增加。
从力——质量比来说,支流直线式电动机的力——质量比为130N/Kg,而直线式液压马达(油缸)的力——质量比是
13000N/Kg,是电机元件的100倍。
所以在负载要求做直线运动的伺服系统中,液压系统比机电系统有着明显的优势。
4、液压伺服的刚度比较大
在大的后坐力或冲击震动下,如不采用液压系统,有可能导致整体机械结构的变形或损坏。
特别是在导弹发射或火箭炮发射时候,由于瞬间冲击波比较大,为了保证整个系统的稳定以及安全性,必须采用液压伺服系统技术。
由于液压缸可以装载溢流阀,所以在大的震动和冲击下可以有溢流作用,保证了整个系统的安全和稳定性。
二、液压伺服控制系统的缺点
1、使用不方便,维护困难。
在研制过程中,经常需要增添或者更换,甚至去掉一些元件,修改一些管路;在使用过程中,一旦出现故障,需要检测和排除故障,不可避免的要拆卸管路,更换元件,这时需要到钳子、扳手,大动干戈,甚至弄的满地是油污,令人讨厌。
机电系统,可以方便的使用万用表和示波器等电子仪器来检查故障,需要修改线路、更换元件时,只需要一把电烙铁、一把镊子就可以解决问题,十分方便、十分干净。
2、泄漏,液压系统常常难以保证没有泄漏,总是或多或少的有写油液漏出,严重的甚至满地都是。
这是在电子设备、医疗机械、食品加工机械、工艺品加工机械中失去市场的主要原因。
3、过载能力低。
若液压系统的额定工作压力为140×105Pa,则允许的最大工作压力不超过210×105Pa;而电动机的过载能
里要很强,例如无槽电动机瞬时过载功率是额定功率的7~8倍。
这个缺点也是在某些场合下限制了液压伺服系统的使用,例如在高炮武器中,为了对付飞机等高速移动的目标,跟踪装置需要掉转180度,起加速度达到15rad/s2,需要消耗很大的功率,但是在正常跟踪状态下,负载消耗的功率是很小的,由于液压系统的瞬时过载能力差,不得不选用大容量的电子系统。
4、噪声比较大,这是液压系统中又一个缺点,在许多场合也是防碍选用液压系统的重要原因。
不适宜做远距离的传输,因为一方面由于铺设管路带来了许多不便,另一方面,控制点远距离油源还会降低系统的动态性能。
附表:1
合作经营协议书
甲方:
乙方:
经甲乙双方友好协商,就中石油煤层气保德区块地面工程合作经营事宜,自愿达成如下协议,以资信守:
一、合伙宗旨:共同合作、合法经营、利益共享、风险共担。
二、合作经营项目:中石油煤层气保德区块地面建设工程。
三、合作经营地点:山西省保德县。
四、出资金额方式:期限垫付。
1、甲方以现金方式出资200万元;乙方以现金方式出资200万元(主要用于补足前任合伙人撤资款项)。
2、合同签订之日乙方向甲方交付100万元投资款,剩余100万元乙方须在2012年3月31日前全额到位。
3、2012年3月31日前应付前任合伙人撤资的17万利息,双方各承担8.5万元。
4、乙方垫付2012年2月开工前期全部费用。
(回款前)
五、股份划分:甲方 % 、乙方 %。
作为确定盈余分配和债务承担的基础。
六、合作期间甲乙双方的出资为双方共有资产,不得随意请求分割。
七、甲乙双方的任何一方原则上不得中途退撤,任何一方在不给合作事务造成不利影响的前提下可以退出,但须经双方协商认可。
八、甲乙双方的分工、权力与义务:
1、甲方为合作项目的负责人,全面负责合作业务的日常经营与管理,重点负责商务活动及工程的回款工作。
费用不得超过工程总额的10%。
2、乙方负责合作项目的生产,施工、安全工作。
3、以甲方公司的名义,在保德县与当地银行开设账户,双方各留
印鉴、共同管理。
乙方负责施工过程中的财务工作,对于涉及财务、账目以及借款、还款、日常投资等资金使用事项在超过元额度(元以下的应各自记账留存凭证定期对账),应许甲乙双方协商一致方可进行。
同时,甲乙双方都有对财务账目的监督权利。
九、盈余分配与债务承担:
合作双方共同经营,共同合作、共担风险、共负盈亏。
十、合作任一方违反本协议导致合作损失的,应当对另一方承担。
本协议未尽事宜,双方协商解决。
本协议一式 2 份,甲乙方各执一份,经甲乙方签字画押后生效。
甲方:乙方:
年月日年月日。