电液控制课件01解析

主要内容
液压放大元件（ 喷嘴挡板阀特性分析；零开口四边滑阀特性分析； 正 开口四边滑阀特性分析等）
液压动力执行元件（ 四通阀控对称液压缸； 三通阀控差动液压缸；阀 控液压马达； 泵控液压马达；液压动力执行元件与负载的匹配等）
机液伺服系统（ 机液位置伺服系统； 机液速度伺服系统；机液力伺服 系统；机液伺服系统的校正等）
2016年春：电液控制技术01
参考书目
主要参考文献： 王春行主编·《液压伺服控制系统》·北京：机 械工业出版社，1981版和2002版 其它参考文献： 关景泰·《机电液控制技术》·上海：同济大学 出版社 2003年 H·E·梅里特著·陈燕庆译·《液压控制系 统》·北京：科学出版社，1976 李洪仁著·《液压控制系统》·北京：国防工业 出版社，1981
传动系统特点：调速阀对温度压力油补偿作用， 可不受温度、负载变化的影响，但对元器件的 泄漏无法补偿。
再阅读（采用位置比较）电液位置控制系统
图 电液位置控制系统
xv xi xp 当xv 0时，对应阀的输出流量为0， 液压缸停止运动。 运动是一个跟随系统， xi向右，对应缸（负载）向右， xi向左，对应负载位移也向左。
反 馈 测 量 元 件
放 大 转 换 元 件
执 行 元 件
1.2 液压伺服控制的分类
1 按系统输入信号的变化规律分 定值控制系统——输入信号为定值 程序控制系统——输入信号按给定的规律变化 伺服控制系统——输出量能够准确、快速地复现输入量的变 化规律。
2 按被控物理量的名称不同分 位置伺服控制系统 速度伺服控制系统 力控制系统 其它物理量的控制系统
机电液伺服系统性能改善的相关技术（ 结构谐振与液压一机械综合谐振； 蓄能器及其应用； 典型非线性环节及其对策等）
电液控制技术课程计分方法
每一位同学的课程得分：专题课件和讲 解质量来确定。
第一章 绪论
1.1 伺服控制系统的工作原理及组成
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，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。
泵输出流量减小，液压马达减速。 反之亦然。 目的：给定速度，液压马达转速不会因外界 因素、负载变化而变化。 －－－－泵控式电液速度伺服控制系统
泵控电液速度控制系统工作原理框图
阅读四个系统后的小结
液压控制系统与液压传动系统的主要区别为：液压 控制系统具有负反馈回路，它是一个负反馈控制系 统。
液压控制系统的主要构成:包含有控制元件（例如伺 服阀、滑阀等），执行元件（例如液压缸）
部件实现。 电气液压伺服系统——比较均用电子元件实现。 气动液压伺服系统——比较均用气动元件实现。
优点
a. 液压元件的功率－重量比和力矩－惯量比（或力－质量比） 大——体积小，重量轻，加速度性好。
b. 液压动力元件快速性好，系统响应快。
c. 液压伺服系统抗负载的刚度大。
其他，润滑性好，散热性好，调速范围宽，低速性能好。 2 缺点 a. 抗污染能力差，对工作油液的清洁度要求高。 b. 油液的体积弹性模量随油温和混入的空气含量而变化。 c. 密封不当，容易引起外漏，造成环境污染。 d. 精度要求高，成本高。 e. 液压能源获得与远距离传输不如电气系统。
另一方面，该系统移动阀芯所需的信号功 率很小，而系统的输出功率可以很大，故 也是一个功率放大装置。液压能的控制是 靠偏差的大小控制的，因此伺服系统也是 一个控制液压能源输出的装置
再阅读：采用电压比较的双电位器电液位置控制系统
ue ur uf K (xi xp), K U 为电位器增益. x0
电—机械转换元件（ 动圈式力马达； 动铁式力矩马达； 直流比例电磁 铁；控制用电机等）
电液伺服阀及伺服系统（ 电液伺服阀的结构形式及其特点；力反馈二级 电液伺服阀； 电液伺服阀主要性能、实验特性及选择应用； 电液位置 伺服系统； 电液速度伺服系统； 电液力伺服wenku.baidu.com统； 电液伺服系统设计 等）
电液比例阀及比例控制系统（电液比例控制阀；电液比例阀主要性能及 其选择； 电液比例控制系统等）
液压动力机构:液压动力机构由液压控制元件、执行 元件、负载三者构成，称为液压动力机构。
液压控制概念: 包含有液压动力机构的反馈控制系统， 称为液压控制系统。
1.1 伺服控制系统的工作原理及组成(续)
1 输入元件——电位器、计算机等 2 反馈测量元件——各种传感器 3 比较元件 ——给出偏差信号 4 放大转换元件——（机）电液伺服阀 5 执行元件——液压缸、液压马达 6 控制对象——负载
先阅读液压速度传动系统的基本工作原理
工作台 F 调速阀
电磁换向阀
CT1
CT 2
ps p0
D
图 液压回油节流调速系统
液压速度传动系统工作性质
传动系统运动方向是根据电磁换向阀的电磁铁 CT1、CT2的通电、断电控制换向阀，改变传 动缸的运动方向。
系统运动速度：向右快速运动，由泵流量决定。 向左慢速运动，由调速阀决定。
3 按液压动力元件的控制方式或元件的形式分
液压伺服系统节流式容控积制式（控阀制控—式）伺—服变阀量控泵缸或或变阀量控马液达压系马统达系统
阀控：响应速度快、控制精度高、结构简单，但效率低 泵控：效率高，响应速度较慢，结构复杂，操作变量机构需
力较大，需专门的操作机构。
4 按信号传递介质的形式分类 机械液压伺服系统——输入信号、反馈信号、比较均用机械
ue 0,放大器输出电流为0，电液伺服阀处于0位， 工作台不动。
指令电位器有△xi, 对应ue K△xi,放大电流输到 电液伺服阀控制工作台跟随移动，导致△xp △xi
双电位器电液位置控制系统工作原理方框图
又一例： 泵控电液速度控制系统原理图
ue0 ur0 uf 0 保持0的转速 0时，uf uf 0, ue ue0, 缸位移减小，
输出位移能够自动地、快速而准确地复现 输入的位移变化。 原因：阀体与液压缸缸体刚性的连接在一起，构 成了负反馈闭环控制系统。液压缸的输出位移能 够连续不断的反馈到阀体上，与滑阀阀芯的输入 位移相比较，得出两者之间的偏差，这个偏差就 是开口量。有开口量就有压力油输入到液压缸， 驱动液压缸运动（减小偏差），直到输入位移与 输出位移相一致为止。——系统靠偏差来工作的。