液压伺服系统控制课件
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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。
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1.3 液压伺服与比例控制系统的优缺点
（一）、液压伺服控制的优点 (1)液压元件的功率—重量比与力矩-惯量比大 可以组 成结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好的伺服系统。 (2)液压动力元件快速性好，系统响应快。 (3)液压伺服系统抗负载的刚度大，即输出位移受负载 变化的影响小，定位准确，控制精度高。
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泵控式电液速度控制系统的工作原理方块图
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反馈之形式
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13
输入讯号与输出讯号关系
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14
液压伺服位置控制系统
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液压伺服速度控制系统
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液压伺服速度控制系统
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微机液压伺服控制系统
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18
液压伺服系统组成
（二）、液压伺服控制的缺点 (1) 液压元件，特别是精密的液压控制元件(如电液伺服 阀)抗污染能力差，对工作油液的清洁度要求高。 (2) 油温变化时对系统的性能有很大的影响。 (3) 当液压元件的密封设计、制造相使用维护不当 时．容易引起外漏，造成环境污染。 (4) 液压元件制造精度要求高，成本高。 (5) 液压能源的获得与远距离传输都不如电气系统方便。
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。
目前，液压伺服系统特别是电液伺服系统已成为武
器自动化与工业自动化的一个重要方面。在国防工业
与一般工业领域都得到了广泛应用。
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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
函数，而输出量能够准确、快速地复现输入量的变化 规律。
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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
液压伺服控制 Hydraulic Servo Control
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1
第一章 绪论
Introduction of Hydraulic Servo Control
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2
1-1 液压伺服控制定义
伺服控制
控制物体的位置、方向、姿态，并能追踪任意 变化之目标的控制系統。（JIS）
液压伺服控制
• 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
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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
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20
图1.16 CNC数值控制机台X、Y轴轴向运动控制系统
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21
1.17 射出成型机射出压力控制系统
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22
图1.18 轧钢厚度控制
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图1.19 动力辅助转向系統
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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
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。 。
ห้องสมุดไป่ตู้
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3
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4
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。
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太空梭
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36
3D动态模拟器
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37
动感电影院
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38
动态飞行模拟器
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39
手臂式升降平台
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点焊机器人
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41
雷射机械手追踪系统
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42
大白天，还吃饱了就睡…
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5
液压伺服控制系统方块图
图1.1 液压伺服控制系统方块图
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6
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。
ABS（Anti-Lock Brake System） 防锁死煞车系统
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主动式悬吊系统
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船舶操控系统1
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船舶操控系统2
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飞行操控系统
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液压伺服系统应用实例
防爆机器人
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34
飞弹射控系统
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7
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
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传统点到点闭回路液压控制系统
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9
闭回路液压伺服机构
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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。
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1.3 液压伺服与比例控制系统的优缺点
（一）、液压伺服控制的优点 (1)液压元件的功率—重量比与力矩-惯量比大 可以组 成结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好的伺服系统。 (2)液压动力元件快速性好，系统响应快。 (3)液压伺服系统抗负载的刚度大，即输出位移受负载 变化的影响小，定位准确，控制精度高。
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泵控式电液速度控制系统的工作原理方块图
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反馈之形式
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输入讯号与输出讯号关系
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液压伺服位置控制系统
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液压伺服速度控制系统
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液压伺服速度控制系统
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微机液压伺服控制系统
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液压伺服系统组成
（二）、液压伺服控制的缺点 (1) 液压元件，特别是精密的液压控制元件(如电液伺服 阀)抗污染能力差，对工作油液的清洁度要求高。 (2) 油温变化时对系统的性能有很大的影响。 (3) 当液压元件的密封设计、制造相使用维护不当 时．容易引起外漏，造成环境污染。 (4) 液压元件制造精度要求高，成本高。 (5) 液压能源的获得与远距离传输都不如电气系统方便。
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。
目前，液压伺服系统特别是电液伺服系统已成为武
器自动化与工业自动化的一个重要方面。在国防工业
与一般工业领域都得到了广泛应用。
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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
函数，而输出量能够准确、快速地复现输入量的变化 规律。
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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
液压伺服控制 Hydraulic Servo Control
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第一章 绪论
Introduction of Hydraulic Servo Control
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1-1 液压伺服控制定义
伺服控制
控制物体的位置、方向、姿态，并能追踪任意 变化之目标的控制系統。（JIS）
液压伺服控制
• 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
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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
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图1.16 CNC数值控制机台X、Y轴轴向运动控制系统
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1.17 射出成型机射出压力控制系统
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图1.18 轧钢厚度控制
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图1.19 动力辅助转向系統
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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
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。 。
ห้องสมุดไป่ตู้
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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。
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太空梭
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3D动态模拟器
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液压伺服控制系统方块图
图1.1 液压伺服控制系统方块图
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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。
ABS（Anti-Lock Brake System） 防锁死煞车系统
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主动式悬吊系统
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船舶操控系统1
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船舶操控系统2
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飞行操控系统
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液压伺服系统应用实例
防爆机器人
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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
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传统点到点闭回路液压控制系统
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闭回路液压伺服机构
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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。
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