液壓伺服與比例控制系統(tǒng) 課件 6.1力反饋兩級電液伺服閥

力反饋兩級電液伺服閥的傳遞函數(shù)及動態(tài)特性電液伺服與比例控制系統(tǒng)力反饋兩級電液伺服閥一力反饋兩級電液伺服閥結(jié)構(gòu)原理圖1—信號線;2—永磁體;3—線圈;4—銜鐵;5—彈簧管;6—噴嘴;7—擋板;8—反饋彈簧桿;9—閥芯;10—固定阻尼孔;11—過濾器;12—閥體。SSNNpSpS123456789101112pL,QL力反饋兩級電液伺服閥一SSNN力反饋—反饋彈簧桿動作示意圖力反饋—反饋彈簧桿動作示意圖力矩馬達運動方程二力矩馬達工作時包含兩個動態(tài)過程：電的動態(tài)過程，機械的動態(tài)過程。電的動態(tài)過程可用電路的基本電壓方程表示，機械的動態(tài)過程可用銜鐵擋板組件的運動方程表示。力矩馬達運動方程二力矩馬達電路的基本壓電方程拉氏變換求出電流——控制線圈回路的轉(zhuǎn)折頻率力矩馬達運動方程二

——噴嘴孔的面積；——兩個噴嘴腔的負載壓差；——噴嘴中心至彈簧管回轉(zhuǎn)中心(彈簧管壁部分的中心)的距離；——噴嘴與擋板間的流量系數(shù)；——噴嘴與擋板間的零位間隙；

——反饋桿小球中心到噴嘴中心的距離；——反饋桿剛度；——閥芯位移。銜鐵擋板組件受力圖力矩馬達運動方程二銜鐵擋板組件受力圖—力矩馬達的固有頻率噴嘴擋板至滑閥的傳遞函數(shù)三銜鐵擋板組件受力圖噴嘴擋板至滑閥的傳遞函數(shù)三銜鐵擋板組件受力圖力反饋兩級電液伺服閥的方框圖

四結(jié)合以上式子可畫出力反饋兩級電液伺服閥的方塊圖，如下圖滑閥位移的力反饋回路擋板上壓力反饋回路力反饋兩級電液伺服閥的動態(tài)特性五為了解閥的動態(tài)品質(zhì)和閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關系，假定：工作液不可壓縮；1忽略閥芯的質(zhì)量、液動力和阻尼力；2作用在擋板上的液壓反饋力與閥芯定位回路的反饋桿反饋力相比較，前者僅占很小部分，可忽略。3即可將力反饋兩級電液伺服閥方框圖中動態(tài)特性框圖簡化成下圖。簡化后的動態(tài)特性框圖——銜鐵擋板組件的固有頻率，——由機械阻尼和電磁阻尼產(chǎn)生的阻尼比力反饋兩級電液伺服閥的動態(tài)特性五力反饋回路的開環(huán)傳遞函數(shù)為——力反饋回路開環(huán)放大系數(shù)這是Ⅰ型位置伺服回路，根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)可畫出力反饋的開環(huán)伯德圖，如右圖所示，回路穿越頻率。力反饋回路的穩(wěn)定條件為處的諧振峰值不能超過零分貝線，即在設計時可取力反饋回路的開環(huán)伯德圖力反饋兩級電液伺服閥的動態(tài)特性五力反饋兩級電液伺服閥的傳遞函數(shù)及動態(tài)特性電液伺服與比例控制系統(tǒng)吳曉明教授力反饋兩級電液伺服閥的傳遞函數(shù)六在一般情況下，??a?????????????，力矩馬達控制線圈的動態(tài)和滑閥的動態(tài)可以忽略。作用在擋板上的壓力反饋的影響比力反饋小得多，壓力反饋回路也可以忽略。力反饋伺服閥的方塊圖可簡化成下圖形式。力反饋伺服閥的簡化方塊圖力反饋兩級電液伺服閥的傳遞函數(shù)六伺服閥的傳遞函數(shù)：伺服閥通常以電流作輸入?yún)⒘?，以空載流量作輸出參量。此時伺服閥的傳遞函數(shù)可表示為式中——伺服閥的流量增益力反饋兩級電液伺服閥的傳遞函數(shù)六伺服閥的二階近似傳遞函數(shù)：取相位滯后90°所對應的頻率為：阻尼比可有兩種方法求得：1）根據(jù)二階環(huán)節(jié)的相頻特性公式：2）將相頻特性曲線與標準曲線比較伺服閥的一階近似傳遞函數(shù)：力反饋兩級電液伺服閥的頻寬七力反饋伺服閥的頻寬主要由最低的轉(zhuǎn)折頻率(力反饋回路開環(huán)放大系數(shù))決定，根據(jù)頻寬的定義近似估計伺服閥的頻寬。力反饋兩級電液伺服閥的傳遞函數(shù)可簡化成什么環(huán)節(jié)？如何確定傳遞函數(shù)中的參數(shù)？思考題電液伺服與比例控制系