《液压伺服系统控制》PPT课件

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1、 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 。 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 。 滑阀是转换放大元件，它将输入的机械信号(阀芯位移)转换成液压信号(流量、压力)输出，并加以功率放大。液压缸是执行元件，输入是压力油的流量，输出是运动速度(或位移)。滑阀阀体与液压缸体刚性连结在一

2、起，构成反馈回路。因此，这是个闭环控制系统。 液压伺服控制系统方块图图1.1 液压伺服控制系统方块图 液压伺服控制具有下列之特性 开回路与闭回路控制图1.4(a) 传统之开回路液压控制系统 传统点到点闭回路液压控制系统 闭回路液压伺服机构 图 是 泵 控 式 电 液 速 度 控 制 系 统 的 原 理 图 。 该系 统 的 液 压 动 力 元 件 由 变 量 泵 和 液 压 马 达 组成 ， 变 量 泵 既 是 液 压 能 源 又 是 液 压 控 制 元 件 。 泵控式电液速度控制系统的工作原理方块图 输入讯号与输出讯号关系 液压伺服位置控制系统 液压伺服速度控制系统 液压伺服速度控制系统 微

3、机液压伺服控制系统 液压伺服系统组成输入元件反馈测量元件比较元件放大转换元件执行元件控制对象 伺服控制应用实例图1.15 液压伺服控制之车床靠模加工系统 图1.16 CNC数值控制机台X、Y轴轴向运动控制系统 1.17 射出成型机射出压力控制系统 图1.18 轧钢厚度控制 图1.19 动力辅助转向系統 1.2 液 压 伺 服 与 比 例 控 制 的 分 类一 、 按 系 统 输 入 信 号 的 变 化 规 律 分 类 定 值 控 制 系 统 ： 当 系 统 输 入 信 号 为 定 值 时 称 为 定 值 控制 系 统 。 程 序 控 制 系 统 ： 系 统 的 输 入 信 号 按 预 先 给

4、定 的 规 律 变化 时 ， 称 为 程 序 控 制 系 统 伺 服 系 统 ： 也 称 随 动 系 统 ， 其 输 入 信 号 是 时 间 的 未 知函 数 ， 而 输 出 量 能 够 准 确 、 快 速 地 复 现 输 入 量 的 变 化规 律 。 二 、 按 被 控 物 理 量 的 名 称 分 类 位 置 伺 服 控 制 系 统 、 速 度 伺 服 控 制 系 统 、 其 它 物理 量 的 控 制 系 统 。三 、 按 液 压 动 力 元 件 的 控 制 方 式 或 液 压 控 制 元 件 的 形式 分 类 节 流 式 控 制 (阀 控 式 )系 统 ： 阀 控 液 压 缸 系 统 与

5、阀控 液 压 马 达 系 统 容 积 式 控 制 系 统 ： 伺 服 变 量 泵 系 统 与 伺 服 变 量 马达 系 统 。四 、 按 信 号 传 递 介 质 的 形 式 分 类 机 械 液 压 伺 服 系 统 、 电 气 液 压 伺 服 系 统 与 气 动液 压 伺 服 系 统 等 。 1.3 液 压 伺 服 与 比 例 控 制 系 统 的 优 缺 点 （ 一 ） 、 液 压 伺 服 控 制 的 优 点 (1)液 压 元 件 的 功 率 重 量 比 与 力 矩 -惯 量 比 大 可 以组 成 结 构 紧 凑 、 体 积 小 、 重 量 轻 、 加 速 性 好 的 伺 服 系 统 。 (2)

6、液 压 动 力 元 件 快 速 性 好 ， 系 统 响 应 快 。 (3)液 压 伺 服 系 统 抗 负 载 的 刚 度 大 ， 即 输 出 位 移 受 负 载变 化 的 影 响 小 ， 定 位 准 确 ， 控 制 精 度 高 。（ 二 ） 、 液 压 伺 服 控 制 的 缺 点 (1) 液 压 元 件 ， 特 别 是 精 密 的 液 压 控 制 元 件 (如 电 液 伺服 阀 )抗 污 染 能 力 差 ， 对 工 作 油 液 的 清 洁 度 要 求 高 。 (2) 油 温 变 化 时 对 系 统 的 性 能 有 很 大 的 影 响 。 (3) 当 液 压 元 件 的 密 封 设 计 、 制

7、造 相 使 用 维 护 不 当时 容 易 引 起 外 漏 ， 造 成 环 境 污 染 。 (4) 液 压 元 件 制 造 精 度 要 求 高 ， 成 本 高 。 (5) 液 压 能 源 的 获 得 与 远 距 离 传 输 都 不 如 电 气 系 统 方 便。 1.4 液 压 伺 服 与 比 例 控 制 系 统 的 发 展 与 应 用 液 压 伺 服 控 制 是 一 门 新 兴 的 科 学 技 术 。 它 不 但是 液 压 技 术 的 一 个 重 要 分 支 而 且 也 是 控 制 领 域 中 的一 个 重 要 组 成 部 分 。 在 第 一 次 与 第 二 次 世 界 大 战 期 间 及 以

8、后 ， 由 于 军事 工 业 的 刺 激 ， 液 压 伺 服 控 制 因 响 应 快 、 精 度 高 、 功率 重 量 比 大 等 特 点 而 受 到 特 别 的 重 视 ， 特 别 是 近 几十 年 ， 随 着 整 个 工 业 技 术 的 发 展 ， 促 使 液 压 伺 服 与 比例 控 制 得 到 迅 速 发 展 ， 使 这 门 技 术 元 论 在 元 件 与 系 统分 面 ， 还 是 在 评 论 与 应 用 方 面 都 日 趋 完 善 与 成 熟 ， 形成 一 门 新 兴 的 科 学 技 术 。 目 前 ， 液 压 伺 服 系 统 特 别 是 电 液 伺 服 系 统 已 成 为武 器 自 动 化 与 工 业 自 动 化 的 一 个 重 要 方 面 。 在 国 防 工业 与 一 般 工 业 领 域 都 得 到 了 广 泛 应 用 。 ABS（ Anti-Lock Brake System）防锁死煞车系统 主动式悬吊系统 船舶操控系统1 船舶操控系统2 飞行操控系统 液压伺服系统应用实例防爆机器人 飞弹射控系统 太空梭 3D动态模拟器 动感电影院 动态飞行模拟器 手臂式升降平台 点焊机器人 雷射机械手追踪系统 大 白 天 ，还吃饱了就睡