哈工大液压试卷

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1、科 目液压伺服及比例控制 系统班级姓名学号时 间120分钟燕山大学试卷密封线共6页第1页题号二三四五六总分分数、基本概念题：（20分）1、负载特性 2、瞬态液动力 3、 液压动力元件4、机械液压伺服系统二、简答题：（8+8+9=25 分）1、如何提高液压固有频率？2、滞后校正的主要作用是什么？3、液压伺服系统是有哪几部分元件构成的？各自的特点是什么？三、推导题：（10+5=15分）1、试推导滑阀静态特性方程。2、试推导零开口四边滑阀的最大功率点？四、回答下列问题：（10+5=15分）1、阀的三个系数对液压伺服系统的性能有何影响？2、写出力反馈式电液伺服阀的传递函数，并说明其应用条件？燕山大学试

2、卷共 6 页第 2 页五、如图所示机液伺服系统，阀的流量增益为Kq,流量-压力系数Kc,活塞面积Ap,总压缩容积Vt,油0.175测速机的有效体积弹性模数e，写出系统的基本方程。（10分）3060 X10-6 2 x 0.56002系统原理图1.25 x1062 x 0.94科 目液压伺服及比例控制系统（开卷）班级姓名学号时 间100分钟燕山大学试卷密封 线共 6 页第 1 页题号四五总分分数五、基本概念题：（20分）1、液压放大元件 2、稳态液动力 3、液压固有频率4、液压动力元件与负载的匹配六、简答题：（6+6+6+6=24分）4、射流管阀的主要特点是什么？5、电液伺服系统有哪些校正方法？

3、6、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？7、液压伺服系统是有哪几部分元件构成的？七、推导题：（30分）3、试推导四通阀控液压缸连续性方程。4、试推导零开口四边滑阀的最大功率点？5、写出电液位置伺服系统各组成元件的基本方程？八、回答下列问题：（10+10=20分）3、液压伺服系统常用液压能源的形式有哪几种？画出其原理图。4、什么是阀的三个系数，为什么说它们对系统的性能有极大影响？燕山大学试卷共-6 页第2页一、简要回答下面的问题（共36分，每题6分）1、电液伺服阀有哪几部分组成？各部分的作用是什么？2、伺服阀的流量增益Ksv与滑阀的流量增益Kq有何区别？3、液压伺服系统中液压阻尼比Eh影响因素有哪些

4、？提高液压阻尼比的简单方法有哪几种？4、液压弹簧刚度定义，如何理解液压弹簧刚度是一种动态刚度。5、径向间隙对实际零开口滑阀静态特性有哪些影响？6、伺服系统的定义是什么？液压伺服控制系统的组成主要有哪几部分？燕山大学试卷共6页第2页二、计算分析题（共24分）1、阀控液压缸系统，液压缸面积Ap = 150X10-4m2，活塞行程L = 0.8m,阀至液压缸的连接管道总长度l = 2m,管道截面积a = 1.77 X 10-4m2，负载质量m = 2000kg，阀的流量一压力系数K = 5.2 X 10-i2m3/s Pa。 试求液压固有频率3h和液压阻尼比Z h。计算时取0 e = 700MPa,

5、 p =870kg/m3。（12分）2、有一四边滑阀控制双作用液压缸，直接拖动负载作简谐运动。已知供油压力p广210X105Pa，负载质量 m = 500kg，负载位移规律为x = x sinw t，其中负载移动的最大振幅x = 10cm，角频率3 = 20 rad/s。tp mm试根据最佳负载匹配原则求液压缸有效工作面积和四边阀的最大开口面积Wx。计算时取Cd = 0.62，pvmd=870kg/m3。（12 分）燕山大学试卷共 6 页第 4 页三、推导理想零开口四边滑阀静态特性。要求：(20分)(1) 、推导出负载流量表达式，依据负载流量表达式求出滑阀的三个阀系数。(2) 、推导说明为什么

6、可以用中位泄漏流量曲线来确定阀的零位流量-压力系数Kc燕山大学试卷共6页第5页四、根据图示典型电液位置控制系统原理图，设伺服放大器增益为K,力传感器增益为Kf,负载为弹簧质 量阻尼系统（参数：质量mt,弹簧刚度K,阻尼Bp）试推导出各个环节动态方程，并依据方程画出控制 方框图，并列出其在简化条件下的闭环传递函数。（20分）科液压伺服与班姓学时2006 年 11 月 4目比例控制系 统级名号间日燕山大学试卷共7页第 1 页题号二三四五六七总分密封线5、为什么说液压阻尼比是一个可变量？低阻尼对液压系统的动态特性有什么影响？如何提高系统的阻尼？ 这些方法各有什么优缺点？二、控制双出杆油缸的零开口四通

7、滑阀，全周开口，阀芯直径d=12mm,供油压力P =4MP，动力粘度 sa卩-1.4 X10-2Pa.S，径向间隙 丫 二 5 X 10-6m，流量系数 Cd=0.62,油液密度 P =900kg/m3。（1）计 算阀的三个零位阀系数（其中压力增益Kp0和压力流量系数Kc0按经验公式计算）；（2）如果负载压力PL= 2.6MPa，负载流量QL=16L/min，计算三个阀系数。（10分）三、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 = 210X105P，负载质量 am=400Kg，负载位移规律为X=Xmsinw t,负载移动的最大振幅X=6X10F，角频率3 =35r

8、ad/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WX。计算时，取Cd=0.62, p =870Kg/m3o (15 vmd分)四、有一阀控液压马达系统，已知：液压马达的排量为Dm = 6 X 10 -6 m 曲，马达容积效率为95%,额定流量为qn = 6*66 X 103/S额定压力为Pn = 140 X 105 Pa，高低压腔总容积V = 3 x 10 -4 m 3t。拖动纯惯性负载，负载转动惯量为Jt 0,2K m，阀的流量增益Kq 4m / S，流量压力系数Kc=1.5 X 10-16 m 3/s - Pa。液压等效容积弹性模量卩e = 7 X 108 Pa。试求出以阀芯

9、位移为输入，液压马达转角为输出的传递函数。(10分)六、一电液速度控制系统原理图如图所示，已知伺服放大器的流量增益为K,电液伺服阀的增益q0/I=Ka丄0sv（电液伺服阀可看成比例环节），其中q0为伺服阀的空载流量，I为输入伺服阀的电流，速度反馈传感器的增益为Kf,并假定负载仅为惯性负载，质量为mt，试建立系统的数学模型，并分别求出未加校正和加滞IVt后校正后的开环传递函数以及画出不加校正和加滞后校正后的系统开环频率特性波德图。（15分）七、一驱动力系统如图所示，已知伺服放大器的增益为K,电液伺服阀的增益X心K，可看成是比例环 av sy节，力反馈传感器的增益为K,并假定负载为质量、弹性和阻尼

10、，试建立系统的数学模型，并画出系统的 fp方框图。（15分）科液压伺服与班姓学时2007年5月目比例控制系 统级名号间17日燕山大学试卷密封线共7页第1页题号一二三四五六七总分分数5、为什么说液压阻尼比是一个可变量？低阻尼对液压系统的动态特性有什么影响？如何提高系统的阻尼？ 这些方法各有什么优缺点？二、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P =4MP，动力粘度 sa卩-1.4 X10-2Pa.S，径向间隙 丫 二 5 X 10-6m，流量系数 Cd=0.62,油液密度 P =900kg/m3。（1）计 算阀的三个零位阀系数（其中压力增益Kp0和压力流量系数K

11、c0按经验公式计算）；（2）如果负载压力PL= 2.6MPa，负载流量QL=16L/min，计算三个阀系数。（10分）三、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 = 210X105P，负载质量 am=400Kg，负载位移规律为X=Xmsinw t,负载移动的最大振幅X=6X10F，角频率3 =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WX。计算时，取Cd=0.62, p =870Kg/m3o (15 vmd分)四、有一阀控液压马达系统，已知：液压马达的排量为Dm = 6 X 10 -6 m 曲，马达容积效率为95%,额定流量为qn = 6

12、*66 X 103/S额定压力为Pn = 140 X 105 Pa，高低压腔总容积V = 3 x 10 -4 m 3t。拖动纯惯性负载，负载转动惯量为Jt 0,2K m，阀的流量增益Kq 4m / S，流量压力系数Kc=1.5 X 10-16 m 3/s - Pa。液压等效容积弹性模量卩e = 7 X 108 Pa。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。(10分)六、一电液速度控制系统原理图如图所示，已知伺服放大器的流量增益为K,电液伺服阀的增益q0/I=Ka丄0sv（电液伺服阀可看成比例环节），其中q0为伺服阀的空载流量，I为输入伺服阀的电流，速度反馈传感器的增益为Kf,并假定负载仅为惯性负载，质量为mt，试建立系统的数学模型，并分别求出未加校正和加滞IVt后校正后的开环传递函数以及画出不加校正和加滞后校正后的系统开环频率特性波德图。（15分）七、一驱动力系统如图所示，已知伺服放大器的增益为K,电液伺服阀的增益X心K，可看成是比例环 av sy节，力反馈传感器的增益为Kf,并假定负载为质量、弹性和阻尼，试建立系统的数学模型，并画出系统的 fp方框图。（15分）M