液压伺服系统工作原理及实例
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液压伺服系统的原理及实例
A
1
伺服系统(又叫随动系统或跟踪系统)是一中自动控制系统, 在这种系统中执行机构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：凡是采用液压控制元件和液压执行元件,根 据液压传动原理建立起来的伺服系统,都称为液压伺服系统。
A
2
电液伺服控制系统
电液伺服控制系统是由电气的信号处理部分与液 压的功率输出部分组成的闭环控制系统。具有控 制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功 率大、结构紧凑、重量轻等特点。应用广泛。
(3)电液速度伺服控制系统
测速发电机：将输出转换为反馈电压信号Uf,它是反馈装置。
速度指令 + ug u-f
伺服放大器
电液伺服阀
滚筒
ω
位移 传感器
测速发电机
电液速度A 伺服控制原理图
15
电液伺服阀
工作台
xf
放大器
uf Δu
反馈电位器 xo +E
ug
指令电位器
xg
双电位器位置控制电液伺服系统
A
12
4、液压伺服控制系统举例
电液伺服阀处于零位,没有 流量进出系统,工作台不动. 当指令电位器向右移动一个 位移△U＝K △Xg, 经放大 去控制电液伺服阀,输出压 力油推动工作台右移,同时 使工作台位移增加,当增加 量为△U＝Xf＋△Xf－Xg－ △Xg＝0,工作台重新停止.
电液伺服阀
工作台
xf
放大器
Fra Baidu bibliotek
uf Δu
反馈电位器 xo +E
ug
指令电位器
xg
双电位器位置控制电液伺服系统
A
13
4、液压伺服控制系统举例
该系统是一个电量反馈的闭环控制系统。该系统的工作原 理方块图为：
指令 电位器
+ -
伺服 放大器
电液 伺服阀
反馈 电位器
位置控制系统工作原理方块图
液压缸
工作台
A
14
4、液压伺服控制系统举例
执行结构是液压缸或液压马达。
输入 元件
比较元件 +
-
转换放大装置将偏
转换放 大装置
液压执 行元件
控制 对象
差信号的能量形式进 行变换并加以放大。
反馈测 量元件
液压伺A 服系统的构成
5
3、电液伺服阀
电液伺服阀既是电液的转换元件也是功率放大元件,它 将小功率的电信号输入转换成大功率的液压能输出。
由电液伺服阀构成的伺服系统叫电液伺服系统。 电液伺服阀已标准化、系列化。 我国70年代开始批量生产QDY系列和DY系列电液伺 服阀。
A
3
1、液压伺服控制的工作原理
图示为一液压伺服系统原理图,Xi为阀芯位移(做为系统的输入量),Xp缸体位移(做 为系统的输出量),系统中阀体和缸体作成一体,构成反馈连接。
系统中输出位移能够精确地复现输入位移的变化,同时它输入的机械量转换成很 大的输出力,因此也是一个功率放大装置。
xi
b
a
xv
Ap
负载
电气机械转换器的输出力或力矩很小,在流量比较大的情况下, 无法直接驱动阀芯,此时要增加前置放大级,将输出力或力矩 放大。前置放大级是喷嘴挡板阀,功率放大级是滑阀。
A
9
4、液压伺服控制系统举例
(1) 液 压 仿 形 刀 架
A
该 系 统 的 反 馈 是 机 械 反 馈
10
4、液压伺服控制系统举例
A
6
3、电液伺服阀
QDY系列伺服阀属于干式力矩马达喷嘴挡板滑阀式 力反馈伺服阀。该系列电液伺服阀性能质量都非常过关, 应用较多。
DY系列伺服阀是动圈双级滑阀式伺服阀,冶金矿山行 业用的较多。
图示为QDY电液伺服阀原理图
A
7
3、电液伺服阀
QDY的基本组成如下图： 液 压 放 大 器
输入信号 (电流)
电气-机械
+
转换器 位移力 -
前置放大级
功率放大级 (滑阀)
输出 流量 压力
反馈机构
电液伺服阀的基本构成
A
8
3、电液伺服阀
电液伺服阀的类型和结构很多,但是,都是由电气机械转换器 和液压放大器所构成。
电气机械转换器也成“力马达”或“力矩马达”,它将输入的 电信号(电流或电压)转换成力或力矩输出,去操纵阀芯的位移。
FL
xi
液压伺服系统原理图
A
4
2、液压伺服系统的构成
输入元件给出输入信号,加于系统的输入端。
反馈测量元件测量系统的输出量,并转换成反馈信号。输入元件和反馈测量 元件都可以是机械的,电气的,液压的或其组合。
比较元件将反馈信号与输入信号进行比较,产生偏差信号加于放大装置,该元
件一般不单独存在。
液压能源
(1) 液 压 仿 形 刀 架
v纵
v合
v仿
v合
v仿
v纵
v纵
b
a
进给运动示意图
A
该 系 统 的 反 馈 是 机 械 反 馈
11
4、液压伺服控制系统举例
(2)电液位置伺服控制系统
该系统控制工作台的位置,使 之按照指令电位器给定的规律 变化.指令电位器将滑臂的位置 指令Xg转换成电压Ug. 工作台位 置Xf由反馈电位器检测,转换成 电压Uf.两个电位器接成桥式回 路,电桥的输出电压△U＝Ug－ Uf＝K(Xg－Xf),K电位器增益. 当工作台位置Xf与指令位置Xg 一致时,Xf＝Xg,即△U＝0.
A
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伺服系统(又叫随动系统或跟踪系统)是一中自动控制系统, 在这种系统中执行机构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：凡是采用液压控制元件和液压执行元件,根 据液压传动原理建立起来的伺服系统,都称为液压伺服系统。
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电液伺服控制系统
电液伺服控制系统是由电气的信号处理部分与液 压的功率输出部分组成的闭环控制系统。具有控 制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功 率大、结构紧凑、重量轻等特点。应用广泛。
(3)电液速度伺服控制系统
测速发电机：将输出转换为反馈电压信号Uf,它是反馈装置。
速度指令 + ug u-f
伺服放大器
电液伺服阀
滚筒
ω
位移 传感器
测速发电机
电液速度A 伺服控制原理图
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电液伺服阀
工作台
xf
放大器
uf Δu
反馈电位器 xo +E
ug
指令电位器
xg
双电位器位置控制电液伺服系统
A
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4、液压伺服控制系统举例
电液伺服阀处于零位,没有 流量进出系统,工作台不动. 当指令电位器向右移动一个 位移△U＝K △Xg, 经放大 去控制电液伺服阀,输出压 力油推动工作台右移,同时 使工作台位移增加,当增加 量为△U＝Xf＋△Xf－Xg－ △Xg＝0,工作台重新停止.
电液伺服阀
工作台
xf
放大器
Fra Baidu bibliotek
uf Δu
反馈电位器 xo +E
ug
指令电位器
xg
双电位器位置控制电液伺服系统
A
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4、液压伺服控制系统举例
该系统是一个电量反馈的闭环控制系统。该系统的工作原 理方块图为：
指令 电位器
+ -
伺服 放大器
电液 伺服阀
反馈 电位器
位置控制系统工作原理方块图
液压缸
工作台
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4、液压伺服控制系统举例
执行结构是液压缸或液压马达。
输入 元件
比较元件 +
-
转换放大装置将偏
转换放 大装置
液压执 行元件
控制 对象
差信号的能量形式进 行变换并加以放大。
反馈测 量元件
液压伺A 服系统的构成
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3、电液伺服阀
电液伺服阀既是电液的转换元件也是功率放大元件,它 将小功率的电信号输入转换成大功率的液压能输出。
由电液伺服阀构成的伺服系统叫电液伺服系统。 电液伺服阀已标准化、系列化。 我国70年代开始批量生产QDY系列和DY系列电液伺 服阀。
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1、液压伺服控制的工作原理
图示为一液压伺服系统原理图,Xi为阀芯位移(做为系统的输入量),Xp缸体位移(做 为系统的输出量),系统中阀体和缸体作成一体,构成反馈连接。
系统中输出位移能够精确地复现输入位移的变化,同时它输入的机械量转换成很 大的输出力,因此也是一个功率放大装置。
xi
b
a
xv
Ap
负载
电气机械转换器的输出力或力矩很小,在流量比较大的情况下, 无法直接驱动阀芯,此时要增加前置放大级,将输出力或力矩 放大。前置放大级是喷嘴挡板阀,功率放大级是滑阀。
A
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4、液压伺服控制系统举例
(1) 液 压 仿 形 刀 架
A
该 系 统 的 反 馈 是 机 械 反 馈
10
4、液压伺服控制系统举例
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3、电液伺服阀
QDY系列伺服阀属于干式力矩马达喷嘴挡板滑阀式 力反馈伺服阀。该系列电液伺服阀性能质量都非常过关, 应用较多。
DY系列伺服阀是动圈双级滑阀式伺服阀,冶金矿山行 业用的较多。
图示为QDY电液伺服阀原理图
A
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3、电液伺服阀
QDY的基本组成如下图： 液 压 放 大 器
输入信号 (电流)
电气-机械
+
转换器 位移力 -
前置放大级
功率放大级 (滑阀)
输出 流量 压力
反馈机构
电液伺服阀的基本构成
A
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3、电液伺服阀
电液伺服阀的类型和结构很多,但是,都是由电气机械转换器 和液压放大器所构成。
电气机械转换器也成“力马达”或“力矩马达”,它将输入的 电信号(电流或电压)转换成力或力矩输出,去操纵阀芯的位移。
FL
xi
液压伺服系统原理图
A
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2、液压伺服系统的构成
输入元件给出输入信号,加于系统的输入端。
反馈测量元件测量系统的输出量,并转换成反馈信号。输入元件和反馈测量 元件都可以是机械的,电气的,液压的或其组合。
比较元件将反馈信号与输入信号进行比较,产生偏差信号加于放大装置,该元
件一般不单独存在。
液压能源
(1) 液 压 仿 形 刀 架
v纵
v合
v仿
v合
v仿
v纵
v纵
b
a
进给运动示意图
A
该 系 统 的 反 馈 是 机 械 反 馈
11
4、液压伺服控制系统举例
(2)电液位置伺服控制系统
该系统控制工作台的位置,使 之按照指令电位器给定的规律 变化.指令电位器将滑臂的位置 指令Xg转换成电压Ug. 工作台位 置Xf由反馈电位器检测,转换成 电压Uf.两个电位器接成桥式回 路,电桥的输出电压△U＝Ug－ Uf＝K(Xg－Xf),K电位器增益. 当工作台位置Xf与指令位置Xg 一致时,Xf＝Xg,即△U＝0.