液壓傳動技術(shù)伺服、比例控制

1.1伺服系統(tǒng)工作原

。入量的變化而變化，與此同時，輸出功率被大幅度地放大伺服系統(tǒng)的工作原理可由圖1來說明。。，112的轉(zhuǎn)角θ變化會產(chǎn)生節(jié)流作用而起到調(diào)節(jié)流量qT的作用。閥板轉(zhuǎn)動由缸帶動齒輪、5的給定值xixi，有一定的電壓輸給7，放大器將電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號加到伺服閥的電磁線圈上，使閥芯相應(yīng)地產(chǎn)生一定的開口量xv。閥開口xv使油進入缸上腔，推動缸向下移動。缸下腔的油液則經(jīng)伺服閥流回油箱。缸的向下移動，使齒輪、齒條帶動閥板產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。同時，6的觸點下移xpxp所對應(yīng)的電壓與xi所對應(yīng)的電壓相等時，兩電壓之差為零。這時，放大器的輸出電流亦為零，伺服閥關(guān)閉缸帶動的閥板停在相qT位置。，1管道流量（或靜壓力）21實例的方框圖?？刂葡到y(tǒng)常用方框圖表示系統(tǒng)各元件之間的聯(lián)系。上圖方框中用文字表示了各元件，后面將介紹方框圖采用數(shù)學(xué)的表達形式。2

伺服系統(tǒng)的組、輸入元件——將給定值加于系統(tǒng)的輸入端的元件。該元件可以是機械的、電氣的的、執(zhí)行元件——將產(chǎn)生調(diào)節(jié)動作的能量加于控制對象上的元件，如缸或馬達。

F（st的原函數(shù)的解。 則B——拉氏變換為X（s，則經(jīng)過代數(shù)運算得nsn項，而系數(shù)不變。即拉氏變換后所得代數(shù)方程為snn階導(dǎo)數(shù)的多項式，移項后就是其傳遞函數(shù)。故一個1拉氏變換表（部分原函數(shù)拉氏變換函數(shù)1單位脈沖函數(shù)123t4567 111213141516 式中M——質(zhì)量；

3質(zhì)量-彈性- （3）

方框圖及其等效變4所示是一種文字形式的方框圖，它表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各元件的功用及它們之間的相互4所42。2序原方塊123456789

電液伺服27

按放大級數(shù)，可分為單級伺服閥、兩級伺服閥和三級伺服閥，其中兩級伺服閥應(yīng)按前置級的結(jié)構(gòu)形式，可分為單噴嘴擋板式、雙噴嘴擋板式、滑閥式、射流管式

4二腔的壓力pa=pb72θθpa＞pb，滑，滑閥二端壓差通過彈作用于銜鐵的力矩以及噴嘴壓力作用于擋板的力矩三者取得平衡，282930為二級滑閥式位置反饋伺服閥結(jié)構(gòu)。該類型電液伺服閥由電磁部分，控制滑閥和主3、5到達上、下控制窗口，然后再通過主閥（二級閥芯）的回油口回油箱。ABT腔回油箱。303132額定電流IR——在這一電流范圍內(nèi)，閥的輸出流量與輸入信號電流成正比。32IR——額定電流；q0——最大空載流量；tanθ——流量增滯環(huán)——主要用來表明信號電流改變方向時，由摩擦力、磁滯等原因使I-q曲線不重合的程度。常以曲線上同一流量下電流最大差值△ImaxIR之比來表示。流量增益——qL與Iq-IIpL=p1－p2曲線上，比值△pL/△I稱為壓力ps也可提高零33是零開口伺服閥的零位壓力增益特性曲333dB時頻率為該閥的頻寬。其值越大則該35即為閥的對數(shù)頻率特性曲線。34負載壓力-35

在伺服系統(tǒng)中采用伺服閥作為輸入信號的轉(zhuǎn)換與放大元件伺服系統(tǒng)能以小選擇能源及相應(yīng)的附屬元件。件參數(shù)的選擇，所以分析負載特性應(yīng)盡量反映客觀實際伺服系統(tǒng)的負載類型有慣性負。36所示。伺服系控制信控制參運動類元件組伺服系控制信控制參運動類元件組閥控制：閥-缸，閥-馬馬達；閥-缸-變量泵-馬達閥的流量。當選定馬達作執(zhí)行元件時，還應(yīng)包括齒輪的傳動比。選用較高的供油壓力，在相同輸出功率條件下，可減小執(zhí)行元件——缸的活塞面，（或馬達的排量，因而泵和動力元件尺寸小重量輕，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，同時油腔的容積強度的限制元件的尺寸和重量也有增加的趨勢，元件的加工精度也要求提高，系統(tǒng)的命降低，也較。所以條件允許時，通常還是選用較低的供油壓力。，7MPa28MPa，可根據(jù)系統(tǒng)的要求和結(jié)構(gòu)限制條件選擇適當?shù)?7圖中FL——負載力，F(xiàn)L=；υ——；由圖37可見，當伺服閥規(guī)格和缸面積不變，提高供油壓力，曲線向外擴展，最大功37a。37b。37c。38中，曲1、3αb，雖能拖動負載，但效率都較低。FLmax選擇動力元件。FLmax≤=38按固有頻率選擇動力元四邊滑閥控制的缸，其活塞的有效面積為

計算閥控馬達組合的動力元件時，只要將上述計算方法中缸的有效面積A換成 。移、速度、加速度等參數(shù)都轉(zhuǎn)換到馬達的軸上才能作為計算的參數(shù)機構(gòu)傳動比選。psqL（即要求伺服閥輸出的流量）計算得到的伺服2）5倍，以5～10倍，這是為了給系統(tǒng)提供被測量的瞬K。K時，開環(huán)波德圖上幅頻曲線只升高或降低一個常數(shù)，曲線的形狀求相適應(yīng)的K值。K。由系統(tǒng)的頻寬要求確定分析二階或三