电液比例与伺服控制期末考试大题

1、已知Ps=5MPa，负载力F=1000N，移动速度为v=0.1m/s，活塞直径D=70mm，活塞杆直径d=50mm，流量系数Cd=0.7，采用零开口滑阀，矩形全周开口，阀芯台肩直径dv=2mm，阀芯最大位移Xvm=1mm，油液密度为883kg/m3，试确定此阀控对称缸系统能否正常工作？

2、控制双出杆油缸的零开口四通滑阀，全周开口，阀芯直径d=12mm，供油压力Ps=4Mpa，动力粘度µ=1.4×102-Pa.s,径向间隙r=5×106-m，流量系数Cd=0.62，油液密度ρ=900kg/m3。（1）计算阀的三个零位阀系数（其中压力增益K0p和压力流量系数K0c按经验公式计算）；（2）如果负载压力P L=2.6MPa，负载流量Q L=16L/min，计算三个阀系数。

3、阀控液压缸系统，液压缸面积Ap=150×104-m2，活塞行程L=0.8m，阀至液

压缸的连接管道长度l=2m，管道截面积a=1.77×104-m2，负载质量mt=2000kg，

阀的流量—压力系数K c=5.2×1012-m3/s.Pa。试求液压固有频率ωh和液压阻尼比ζh。计算时取βe=700MPa，ρ=870kg/m3。

4、有一阀控液压马达系统，已知：液压马达的排量D

m

=6×106-m3/rad，马达容

积效率为95%，额定流量为q

n =6.66×104-m3/s，额定压力为p

n

=140×105Pa，

高低压腔总容积Vt=3×104-m3。拖动纯惯性负载，负载转动惯量J

t

=0.2Kg.m2，阀的流量增益Kq=4m2/s，流量―压力系数Kc=1.5×1016-m3/s.Pa，液压等效容积弹性模量βe=7×108Pa。试求出以阀芯位移为输入，液压马达转角为输出的传

递函数。

5、有一四边阀控制的双作用缸，直接拖动负载做简谐运动。已知：供油压力

Ps=210×105Pa，负载质量m

t

=400Kg，负载位移规律为Xp=Xmsinωt，负载移动的最大振幅Xm=6×102-m，角频率ω=35rad/s，试根据最佳负载匹配求液压缸面积和四边阀的最大开口面积WXvm。计算时，取Cd=0.62，ρ=870Kg/m3。

6、阀控对称缸液压位置控制系统，运动部件最大质量m=35000Kg ，行程H=0.14m ，最大加速度a m ax =0.52m/s 2，摩擦力Ff=26800N ，供油压力Ps=6MPa ，βe=700MPa

（1）求动力机构传递函数（液压阻尼比按经验公式取）；

（2）假设伺服阀可看作比例环节，Ksv=2×103-/（s.A ），且传感器反馈系数Kf=1当系统处于稳定时求伺服放大器的增益。

7、如下图所示液压位置伺服系统，已知：Kq=20×106-m 3/s·mA ，Dm=5×106-m 3/rad ，n=0.03×102-m/rad ，K f =50V/m ，ωh =100rad/s ，ζh =0.225。求：

1）系统临界稳定状态时的放大器增益Ka 多少？

2）当Ka=600mA/V 时，系统作2×102-m/s 等速运动时的位置误差为多少？

3）Ka 值同2），系统作2×102-m/s 2等加速运动时的位置误差为多少？

4）Ka 值同2），伺服阀ΔId=0.6mA 时引起的静态误差为多少？

8、已知某电液伺服系统的液压动力机构最大负载压力P Lm =10MPa ，Q Lm =7.56L/min 。拟选择QDY 系列伺服阀。选择伺服阀并写出该电液伺服阀的传递函数。

- + Ka ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++1222s s s D K h h h m q ωξωKf

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