液压伺服控制3章.ppt

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1、1 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控制液压马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控液压马达 3.5 液压动力元件与负载的匹配 本 章 介 绍 2 概 述 液压动力元件 = 液压放大元件 + 液压执行元件 液压放大元件（液压控制元件）：液压控制 阀 、伺 服 变量泵 液压执行元件：液压 缸 、液压 马达 机 -液耦合（换能）元件 四种基本型式的液压动力元件： 阀控 （节流控制）系统：阀控缸，阀控马达； 泵控 （容积控制）系统：泵控缸、泵控马达。 液压动力元件是一个关键性的部件，它的动态特性在 很大程度上 决定 着整个 系统 的 性能 。 3 3.1 四通阀控制

2、液压缸 零开口 四边滑阀 + 对称 液压缸 四通阀控制液压缸 Xv p1 p2 V1 V2 xp FL Q1 Q2 一、基本方程 1）液压控制阀的流量方程 2） 液压缸流量连续性方程 3）液压缸与负载的力平衡方程 （一）滑阀的流量方程 假设： 1） 零开口 四边滑阀 2）四个节流窗口是 匹配对称 的 3）供 油压力恒定 ，回油压力为零 LcvqL pKxKQ 4 （二）液压缸流量连续性方程 假设： 1）阀与液压缸的连接管道对称且短而粗，管道中的压力 损失和管道动态可以忽略 2）液压缸每个工作腔内各处压力相等，油温和体积弹性 模量为常数 3）液压缸内外泄漏均为层流流动 总流量 = 推动活塞 运动

3、所需流量 + 经过活塞密封的 内泄漏 流量 + 经过活塞杆密封处的 外泄漏 流量 + 油液 压缩 和腔体 变形 所需的流量 5 流入 液压缸进油腔的流量： 从液压缸回油腔 流出 的流量： 121 11 1 )( pCppCdt dpV dt dxAQ ei e p p 221 22 2 )( pCppCdt dpV dt dxAQ ei e p p 液体是可压缩的。 液体 等效容积弹性模数 e表示容器中油 液的容积变化率与压力增长量之间的关系 V Vp e 28 N /m109.6 e LP v pA M 2Q1Q 6 dt dp dt dpxA dt dp V dt dp V pp C pp

4、C dt dx A QQ Q e pp e e i p pL 212 02 1 01 2121 21 22 1 22 dt dp dt dp dt dp pp p pp p ppp ppp L Ls Ls L s 21 2 1 21 21 2 1 2 2 pppp xAVVxAVV 022011 动态 分析时，需要考虑 泄漏 和油液 压缩性 的影响，则流入 液压缸的流量与流出液压缸的 流量不相等 ，为了简化分析，定 义负载流量为： 2 21 QQQ L 7 21 VVV t 2eit CCC 要使压缩流量相等， 应 使液压缸两腔的 初始容积相等 ，即 LtL e tppL pCdtdpVdtd

5、xAQ 4 活塞在 中间 位置时， 1）液体压缩性影响最大，固有频率最低 2）阻尼比最小 因此， 系统稳定性最 差。所以，分析时，应取活塞的中间位置作为初 始位置。 流量方程可整理成 ： 推动 液压缸运动所需流量 +总泄漏 流量 +总压缩 流量 2 0201 022 011 21 1211 t pp pp ee V VV xAVV xAVV dt dp dt dp dt dpV dt dpV 8 （三）液压缸和负载的力平衡方程 负载力一般包括惯性力、粘性阻尼力、弹性力和任意外负 载力。 液压缸的输出力与负载力的平衡方程为： Lp p p p tLp Fkxdt dxB dt xdMpA 2 2

6、 此外，还存在库仑摩擦等非线性负载，但采用线性化的方 法分析系统的动态特性时，必须将这些 非线性负载忽略 。 9 Lt e t ppL pCs VsxAQ ) 4( LpptLp FxksBsMpA )( 2 二、方块图与传递函数 阀控液压缸的三个基本方程完全描述了阀控液压缸的动态特 性，将其拉式变换，则： LcvqL pKxKQ Kq - + + + xv xp QL FL Mts2+Bps+k + pA 1 Kc t e t CsV 4 s 1 pA 1 适合于 负载 惯量小 、 动 态过程较快 的场合。 10 Kq - + xv xp PL FL - pA t e tc CsVK 4 1

7、 sAp ksBsM pt 2 1 适合于 负载惯量和泄漏 系数都较大 ，而 动态过 程比较缓慢 的场合。 Lt e t ppL pCs VsxAQ ) 4( LpptLp FxksBsMpA )( 2 LcvqL pKxKQ 11 合并三个基本方程，消去中间交量 QL及 pL，可得到阀芯输入 位移和外负载力同时作用时液压缸活塞的总输出位移： 222 2 22 3 2 2 )1 4 () 4 ( 4 )1 4 ( p ce p cep pe t pe tp p tce pe tt L cee t p ce v p q p A kK s A KB A kV s A VB A MK s A MV

8、Fs K V A K x A K x 式中， ，包括泄漏在内的总的压力流量系数。 tcce CKK 液压缸活塞的 空载速度 外负载力作用引起的 速度降低 惯性力、粘性力、弹性力变化引起的 压缩流量 所产生的活塞速度 惯性力、粘性力、弹性力引起的 泄漏流量 所产生的活塞速度 活塞 运动速度 12 （一）没有弹性负载 （ K=0）的情况 1）很多情况，以惯性负载为主。 2）液压马达伺服系统中，弹性负载很少见。 3）粘性阻尼系数 Bp一般很小，所以由粘性摩擦力引起的 泄漏流量所产生的活塞速度比活塞的运动速度小得多，可忽 略不计。 三、传递函数简化 对特征方程的简化。因式分解， 化为标准形式 。 1

9、44 1 4 22 2 2 2 s A VB A MK s A MV s Fs K V A K x A K x pe tp p tce pe tt L cee t p ce v p q p )1 2 ( )1 4 ( 2 2 2 s s s Fs K V A K x A K x h h h L cee t p ce v p q p 或 式中 h 液压固有频率 h 阻尼比 13 tt pe h VM A 24 te t p p t te p ce h M V A B V M A K 4 如果粘性摩擦系数 Bp可以略去，则 22 p tce h h A MK t te p ce h V M A K

10、 对于 指令输入 xv的传递函数为： )12( / 2 2 sss AK x x h h h pq v p 对于 干扰输入 FL的传递函数为： )1 2 ( )1 4 ( 2 2 2 s s s s K V A K F x h h h cee t p ce L p 14 （二）有弹性负载 （ K 0）的情况 阀控液压缸中 ，弹性负载比较常见： 1）带对中弹簧的功率级滑阀 2）材料试验机的负载是硬弹簧 22 2 22 3 2 2 1 444 1 4 p ce pe t pe tp p tce pe tt L cee t p ce v p q p A kK s A kV s A VB A MK s

11、 A MV Fs K V A K x A K x 2 2 2 3 2 1 2 )1 4 ( p ce hh h h L cee t p ce v p q p A kK s k kss Fs K V A K x A K x 或 粘性阻尼系数 Bp一般很小 所以： 12 p pce A BK kh 液压弹簧刚度：液压缸 完全封闭 的两腔由于 液体 的 压缩性 而形成的 15 h h k k 1 0 t p h t cee M B k kV K 1 4 2 1 0 0 1/1 12/1 12111 0 0 2 0 0 2 hp ce hp ce hh kkA kK kkA kK k k k k 2

12、0 0 2 0 2 2 11 2 )1 4 ( p ce h L cee t p ce v p q p A kK s k k s s Fs K V A K x A K x 0 综合固有频率 0 综合阻尼比 将 对应项系数相等 ，可得： 1 1 22 4 2 hp pce h p tce kk k A BK k k A kMK 1 1 1 2 2 hp pce h p pce kk k A BK kk k A BK 12 p pce A BK 1 1 2 2 h p tce k k A kMK 满足 时，有： 16 1 2 1 1 4 1 0 0 2 0 2 s ss Fs K V k x k

13、AK x r L cee t v pps p ce q ps K KK h p ce h p ce r kk A K k kA kK 111 22 Kps 总压力增益 r 惯性环节的转折频率 稳态时阀输入位移所引起的液压缸活塞的 输出位移 外负载力作用所引起的活塞输出 位移的减小量 时1 hk k 1 2 1 4 2 2 2 2 s s A kK s Fs K V A K x A K x h h hp ce L cee t p ce v p q p 1）弹性负载使 积分环节变 成惯性环节 2）随着负载弹簧刚度减小， 转折频率将变低，惯性环节 接近积分环节 17 （三）其它的简化情况 0,0,0

14、)1 kBM pet 惯性环节的转折频率, 11 2 1 1 2 tce p p q p tce p q v p MK A s s A K s A MK s A K x x ,0)2 ek ， 惯性环节的转折频率, 1 11 2 2 h p ce r r p q p ce h p q v p k k A kK s A K A kK s k k A K x x 0,0,0)3 pt BkM s AK x x pq v p / 0,0 pt BM K=0时出现积分环节 18 是负载 质量 与液压缸工作腔中的油也压缩性所形成的 液压弹簧 相互作用 的结果。 假设： 液压缸 无摩擦、无泄漏 由于液体的

15、压缩性，当活塞受到 外力 作用产生位移时， 一腔压力升高 ， 另 一腔压力降低 2）液压固有频率 p pe x V Ap 1 1 p pe x V Ap 2 2 ppep xVVAppA 21 2 21 11 212 11 VVAk peh px F V 左V pA P压力 1V 2V被压缩液体产生的 复位力 与活塞位移成 比例，其作用 相当于一个线性液压弹簧 ， 总液压弹簧刚度为： 总液压弹簧刚度是液压缸两腔液压弹簧刚度的 并联 。 19 Mt kh x 弹簧 -质量系统 时2021 tVVVV t pepe h V A V Ak 2 0 2 42 tt pe t pe t h h MV A

16、 MV A M k 2 0 2 42 当活塞处在 中间位置 时，液压弹簧 刚度最小 ，当在两端时， V1 或 V2为零，液压弹簧刚度最大。 液压弹簧与负载质量相互作用所构成系统的固有频率，中间位 置时，其值为： 液压弹簧刚度是在液压缸两腔完全封闭的情况下推导出来的， 实际上 由于阀的开度和液压缸的 泄漏 的影响，液压缸不可能完 全封闭，因此在 稳态下不存在弹簧刚度 。 动态 时，在一定频率范围内 来不及泄漏 ，相等于一种密封状态， 因此液压弹簧是一个 动态弹簧 。 20 在液压伺服系统中， 液压固有频率 限制了系统的 响应速度 。 提高 液压 固有频率的 方法 ： （ 1）增大液压缸活塞面积

17、Ap（有时， Ap主要由负载决定） h与 Ap不成比例关系 压缩容积 Vt随之增大 同样的负载速度，所需负载流量增大，阀、连接管道、液压能源 装置的尺寸重量也随之增大 （ 2）减小总压缩容积 Vt （主要是减少无效容积和连接管道容积） 使阀靠近液压缸，最好装在一起 选择合适的执行元件：长行程输出力小时用液压马达，反之用液 压缸 （ 3）减小折算到活塞上的总质量 Mt（ 活塞 质量 + 负载 折算到活塞上 的质量 + 液压缸 两腔的油液 质量 + 阀与液压缸连接 管道中的油液 折 算质量） （ 4）提高油液的有效体积模量 e（ 7001400MPa，或实测） 影响因素：受 油液 压缩性、管道及刚

18、体 机械柔性 、油液中所含 空气 （最严重） 要尽量减少混入空气，避免使用软管 2 2 0 a Am p tt pe h MV A 24 21 te t p p t te p ce h M V A B V M A K 4 3）液压阻尼比 决定因素：总流量 -压力系数 Kce、 负载粘性阻尼 Bp 因为： BpKce， Ctp1， 其 变化范围达 2030 倍 。 因此 ， 是一个难以预测的软量 。 零位阻尼比小 ， 阻尼比变化范围大 是液压伺服系统的一个特点 )(2 )(1 Ls Lsvd L L c pp ppWxC p QK 22 液压阻尼比表示系统的相对稳定性。液压伺服系统一般低阻尼，

19、提高的办 法有： （ 1）设置旁路泄漏通道 （增加泄漏系数 Ctp） 但： 增大了功率损失 降低了系统的总压力增益和系统的刚度，增加了外负载力引起的误 差 系统性能受温度变化的影响大 （ 2）采用正开口阀 但： 降低了系统刚度 泄漏引起的损失更大 非线性流量增益 稳态液动力变化 （ 3）增加负载的粘性阻尼 （需要另设阻尼器，增加了结构复杂性） te t p p t te p ceh MVABV MAK 4 23 1）动态位置刚度特性 动态位置柔度，其倒数即为动态位置刚度 1 4 1 2 2 22 s K V ss s K A x F cee t h h hce p p L 惯性环节 + 比例环

20、节 + 理想微分环节 + 二阶微分环节 因为 h很小，所以 2hh h 负号表示 负载力增加使输出减小 动态位置刚度 与 负载干扰力 FL的变化频率 有关 2. 对干扰输入 FL的频率响应分析 :,24,0 则时 hh cce tp K VB 1 2 1 2 2 22 hh h h hce p p L s ss s K A x F 24 ce p p L K A x F 2 （ 1）在 2hh 的低频段上 ，惯性环节和二阶微分环节不起作用，则 =0时，得静态位置刚度 0 0 p L x F 在恒定的外负载力作用下，由于泄 漏的影响，活塞将连续不断地移动， 没有确定的位置。随着频率的增加， 泄漏

21、的影响越来越小， 动态位置刚 度随频率成比例增大 。 /秒 (s 1) 20lg|G|dB 1 阀控缸动态刚度幅频特性 20lg Ap 2 Kce 20lgkh hh2 h 1 4 1 2 2 22 s K V ss s K A x F cee t h h hce p p L 25 （ 2）在 2hh h的高频段 上，二阶微分环节起主要作用，动态位置刚度由 负载惯性 所决定。动态位置刚度 随频率的二次方增加 ，但一般很少在此频 率范围工作。 h t pe jsce p p L k V As K A x F hh 2 2 2 4 1 4 1 2 2 22 s K V ss s K A x F c

22、ee t h h hce p p L 26 2）动态速度刚度特性 2hh 的低频段上的动态速度刚度为： 此时，液压缸相当于一个 阻尼系数为 Ap2/Kce的粘性阻尼器 。 从 物理意义 上说，在低频时因负载压差产生的泄漏流量被很小的泄漏通道 所阻碍，产生粘性阻尼作用。 ce p p L K A x F 2 . =0时，得静态速度刚度 ce p p L K A x F 2 0 . 1 4 122 22 s K V sss K A x F cee t h h hcc p p L 27 （二）有弹性负载 （ K 0）时的频率响应分析 有弹性负载时，活塞位移对阀芯位移的传递函数为： 1 2 1 0 0

23、 2 0 2 s ss k AK x x r pps v p k AK pps r 00 其主要性能参数有： k AK pps 为 位置放大系数 ，其中总压力增益 Kps包含 阀的压 力增益 Kp，其随工作点在 很大范围内变化 ， 零位时最大 。 另外，位置放大系数还 和负载刚度有关 ，这与无弹性负载 时不同。 28 穿越频率 h p q c k kA K 1 20lg|G| dB 0 /秒 (s 1) k h c k 1lg20 1 负载刚度使穿越频率降低了 p q c h A K k k 时，1 上式再一次说明，负载刚度比较小时，它 对动态特性的影响可忽略。 K 0时， 总流量 -压力系数

24、 Kce影响 1）位置放大系数 2）惯性环节的转折频率 3） 0，从而影响高频段谐振峰值和相频特性形状，影响系统的幅值裕量 但不影响：穿越频率 ，因此不影响快速性 h p ce r k kA kK 12 121 0 0 2 0 2 sss k AK x x r pps v p h h k k 1 0 t p h t cee M B k kV K 1 4 2 1 0 0 k AK pps ce q ps K KK 29 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控液压马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控液压马达 3.5 液压动力元件与负载的匹配 本 章 介 绍 30

25、3.2 四通阀控制液压马达 常用的液压动力元件 ， 分析方法与阀控液压缸的相同 。 四边阀控制液压马达 p1 p2 V1 V2 T L pS T Xv Q1 Q2 m B A 31 222 2 22 3 2 2 )1 4 () 4 ( 4 )1 4 ( m ce m cem me t me tm m tce me tt L cee t m ce v m q m D GK s D KB D GV s D VB D JK s D JV Ts K V D K x D K 222 2 22 3 2 2 )1 4 () 4 ( 4 )1 4 ( p ce p cep pe t pe tp p tce p

26、e tt L cee t p ce v p q p A kK s A KB A kV s A VB A MK s A MV Fs K V A K x A K x LL Pm Pm FT v x AD 代换油缸负载力将马达的负载扭矩 代换油缸速度将马达的角速度 代换油缸位移将马达的角位移 代换油缸面积将马达的角度排量 32 阀控液压马达 ， 弹簧负载很少见 ， 即 G = 0， 另外由于 ： 所以： )12( )1 4 ( 2 2 2 sss Ts K V D Kx D K h h h L cee t m ce v m q m 12 m cem D KB )12( )1 4 ( 2 2 2 ss

27、s Fs K V A Kx A K x h h h L cee t p ce v p q p tt me h JV D 24 te t m m t te m ceh JVDBV JDK 4 通常负载粘性阻尼系数 Bm很小，所以： t te m ceh V J D K LL Pm Pm FT v x AD 代换油缸负载力将马达的负载扭矩 代换油缸速度将马达的角速度 代换油缸位移将马达的角位移 代换油缸面积将马达的角度排量 33 三通阀控制液压缸常用作 机液伺服系统 的动力元件， 如仿形机床和力操纵系统中 3.3 三通阀控制液压缸 pc Xv 三通阀控缸的结构原理图 A QL ps ps F L

28、xp 34 222 02 2 0 2 3 2 0 2 1 1 h ce h cep hehe p h cet he t L ceeh ce v h q p A kK s A KB A kV s A VB A KM s A VM Fs K V A K x A K x ipcce CKK 222 2 22 3 2 2 )1 4 () 4 ( 4 )1 4 ( p ce p cep pe t pe tp p tce pe tt L cee t p ce v p q p A kKs A KB A kVs A VB A MKs A MV Fs K V A Kx A K x 相同液压缸的数学模型完全 制三

29、通阀控制与四通阀控 积三通阀控制一腔等效容 积四通阀控制两腔等效容 积不同液压弹簧刚度的等效容 等 等 0 4 VV V V t 35 Bp比阻尼系数 Ah2/Kce小得多，即： 12 h cep A KB t he h MV A 0 2 teh pte h ceh M V A B V M A K 0 0 22 时，有：，且 11 2 2 h tce h A kMK k k 1 2 1 1 1 2 2 0 s ss Fs K V k x kK AK x h h hr L cee v ce hq p 2 h cer A kK 相同液压缸的数学模型完全 制三通阀控制与四通阀控 积三通阀控制一腔等效

30、容 积四通阀控制两腔等效容 积不同液压弹簧刚度的等效容 等 等 0 4 VV V V t 36 当负载刚度 k=0时，则： 三通阀控缸和四通阀控缸传递函数的形式一样，但前者 液压固有频率 h和阻尼比 h（ Bp=0）均是后者的 原因是：只有 一个控制腔 ，只形成 一个液压弹簧 因此，四通阀控缸的动态响应要好得多。 1 2 1 2 2 0 2 s s s Fs K V A K x A K x h h h L ceeh ce v h q p 2/1 t he h MV A 0 2 teh pte h ce h M V A B V M A K 0 0 22 tt pe h VM A 24 te t

31、p p t te p ce h M V A B V M A K 4 20 tVV 注： 37 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控液压马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控液压马达 3.5 液压动力元件与负载的匹配 本 章 介 绍 38 3.4 泵控液压马达 p m 39 一、基本方程 11 pCppCDQ epripppp 变量泵的 流量方程为： V0 一个腔室的总容积 变量泵的排量为： pp KD 其 增量方程的拉氏变换 为： 1pCKQ tpqpp 液压马达高压腔 的流量连续性方程为 ： dtdpVdtdDpCppCQ e m memrimp 10 11

32、 其 增量方程的拉氏变换 为 ： 1 0 1 sp VsDpCQ e mmtmp 液压 马达和负载 的力矩平衡方程为： Lmmmmtrm TGdtdBdtdJppD 221 其 增量方程 的拉氏变换为： Lmmmmtrm TGsBsJppD 21 40 可简化为：时，和 012 GD CB m tm t me h JV D 0 2 tem mte m th J V D B V J D C 0 0 22 1 2 1 2 2 0 2 s s s Ts C V D C D K h h h L tem t m qp m )1 2 ( )1 4 ( 2 2 2 s s s Ts K V D K x D

33、K h h h L cee t m ce v m q m tt me h JV D 24 te t m m t te m ce h J V D B V J D K 4 t cet v VV KC x 0 41 1） 液压固有频率较低 只有一个控制管道 ， 1/ 2 液压泵的工作腔容积大 2） 阻尼比较小 ， 但较恒定 。 CtKce，总是欠阻尼，但基本恒定。 设置旁路泄漏通道或内部压力反馈以获得满意的阻尼比 3） 增益 Kqp/Dm和静态速度刚度 Dm2/Ct比较恒定 。 4） 动态刚度不好 ， 但静态刚度很好 （ Ct较小 ） 三、泵控液压马达与阀控液压马达的比较 42 第三章 液压动力元件

34、 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控液压马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控液压马达 3.5 液压动力元件与负载的匹配 本 章 介 绍 43 负载匹配 是指液压动力元件的输出特性与负载特性之间的配 合 3.5 液压动力元件与负载的匹配 一、负载特性 负载 ：液压执行元件运动时所遇到的各种阻力（或阻力矩） 惯性负载、弹性负载、粘性阻尼负载、摩擦负载、重力负载等 负载特性： 负载力与负载速度之间的关系 负载特性与负载类型和负载的运动规律有关 负载轨迹 ：以负载力为横坐标，负载速度为纵坐标所画出的曲 线 44 （一）、惯性负载特性 . 1 xmF txx sin0 txx c o s

35、0. tmxF s in201 1 2 2 0 1 2 0 . mx F x x 0max. xx 20m a x1 mxF 惯性负载力可表示为： 设惯性负载的位移为正弦运动，即： 则负载轨迹方程为： 将其联立可得： 最大负载速度与 成正比： 最大负载力与 2成正比： 因此， 增加时正椭圆的横轴比纵轴增加快 因惯性力随速度增大而减小，因此负载轨迹点 沿逆时针旋转 45 （四）、摩擦负载特性 静摩擦力 + 动摩擦力 = 干摩擦力 若 静摩擦力 动摩擦力，则此时的干摩擦力称为 库 仑摩擦力 。 静摩擦负载轨迹 动摩擦负载轨迹 46 （五）、合成负载特性 惯性、粘性、弹性负载合成 轨迹方程为： 1

36、2 0 2 .2 0 . xmK xBF x x t 22220m a x BmKxF t 负载轨迹随频率增加而加大，设计时应 考虑最大工作频 率时的负载轨迹 （有外干扰和不是正弦运动时，很复 杂）。 最有用的工况点： 最大功率、最大速度、最大负载力 47 二、等效负载的计算 假设： 1）齿轮是绝对刚性的 2）齿轮的惯量和游隙为零 则： 2 2 1 11 ssse K n KK 2n JJ L e 2n BB L e 结论： 将惯量、粘性阻尼系数、刚度 折 算到转数高的轴时，需除以 i2即可， 相反时，则只需乘以 i2即可。 48 三、液压动力元件的输出特性 是指： 在 稳态 情况下，执行元件

37、的 输出速度、输出力与阀的 输入位移 三者之间的关系。 1）提高供油压力 Ps，使整个抛物线右移，输出功率增大 2）增大阀的最大开口面积 Wxvmax，使抛物线变宽，但顶点不 动，输出功率增大 3）增大液压缸活塞面积 Ap，使抛物线顶点左移，同时使抛物 线变窄，但最大输出功率不变。 1） 2） 3） )(1 Lsdq ppWCK 49 四、负载匹配 的要求且满足负载对速度和力 且 所谓负载匹配是指 机械功率 负载所需要输入的 液压功率 放大元件能够输出的 机阀机阀 机 阀阀阀 NNNN vFN QPN LL 曲线 5表明： 液压缸活塞面积太大，或阀太 小，供油压力过高 曲线的斜率小，动力元件的

38、静 态速度刚度大， 线性好，响应 速度快 曲线 5表明： 液压缸活塞面积太小，或阀太大，供油压力过低 曲线的斜率大，动力元件的静态速度刚度小。线性和响应速 度都差。 50 其它几点说明： 1）采用作图法求动力元件参数，可将 纵坐标取成速度的 平方，将输出特性曲线变成直线 2）将 负载轨迹用负载压力和负载流量表示 ，与阀的压力 -流量特性曲线进行匹配。 四、负载匹配 51 对比较简单的负载轨迹，可利用最佳匹配原则，采用解析 法确定液压动力元件的参数。在阀的最大功率输出点有： 四、负载匹配 若供油压力已定，则 液压缸活塞面积 为： 阀的最大空载流量 为： 通常将阀的空载流量适当加大，因为： 1）补偿泄露 2）改善系统控制性能 3）为考虑不周留 余地 spL pAF 3 2* p m L A qv 3 0* s L p p FA * 2 3 pLm Avq *0 3 )(1 Lsdq ppWCK 52 小 结 3.1 四通阀控制液压缸 三大基本方程、传递函数及其简化（ k=0？）、频率响 应分析（ k=0？）、液压固有频率、液压阻尼比、速度放 大系数、动态位置和速度刚度 3.2 四通阀控液压马达 （比较记忆） 3.3 三通阀控制液压缸 （比较记忆） 3.4 泵控液压马达 （比较记忆） 3.5 液压动力元件与负载的匹配 典型负载、等效负载计算、负载匹配