液压伺服与自动控制ppt课件

前言,机械设计制造 科目很大 机械设计-机械原理-结构设计-CAE 机械液压-微观-工程液压-精密控制 机械制造-材料-加工-装配 等等,1,前言 （机电液一体化）,2,液压系统的自动控制 与比例伺服控制,3,第一节 电液比例控制,工业自动化水平的提高，液压系统要求压力和流量能连续地或按比例地跟随控制信号而变化。 若仅用普通的控制阀很难实现这种控制，若用电液伺服阀组成伺服系统当然能实现这种控制，但伺服系统的精度大大超过了这些液压系统的要求，成本自然就提高了。 由于比例阀实现了用电信号控制液压系统的压力和流量，因此它兼有液压机械传递功率大，反应快，电气设备易操控，电信号易放大、传递和检测的优点，适用于遥控、自动化和程序控制。,4,电液比例压力阀,它由压力阀与比例电磁铁两部分组成。 直动式压力阀，也可作为先导阀与先导式溢流阀，顺序阀，减压阀的主阀组成各式电液比例压力阀。,5,电液比例流量阀,由比例电磁铁与流量阀组合而成。 根据流量阀结构的不同，电液比例阀又可分为比例节流阀，比例调速阀和比例单向调速阀。,6,电液比例换向阀,电磁比例换向阀不仅能改变液流的方向，还可以控制流量的大小。它由两个比例电磁铁控制阀芯的开合度，因此可以改变输入电讯号的大小和方向来控制通过电液比例换向阀的流量大小和方向，但流量会受到负载变化的影响。,7,电液比例换向阀,由放大电路将电信号放大，再传送给比例电磁阀。,8,电液比例换向阀,比例电磁铁控制带电反馈的直动型比例换向阀，用来控制液流的流量和流动方向。,9,电液比例换向阀,10,电液比例换向阀,11,电液比例换向阀,在不同名义流量下，同样的输入值得到的流量值可能不一致。,12,电液比例换向阀（放大器）,13,电液比例换向阀（放大手柄）,设计原理：通过光电转换把手柄位置状态变为电信号，电信号经过功率放大控制电磁动作，实现油路转换，同时由手把电位信号作为调制信号，对PWM控制器进行调制，进行功率放大后控制比例电磁铁。由比例电磁铁吸合度大小控制油路，最终控制钻机转速。整个过程由光电电路和PWM电路配合完成，部件相对原先液压手柄阀体积小，成本低，控制简单，可靠度高，可满足远距离自动化的操控要求。,14,第二节 液压的自动控制系统,将思想和步骤编程，然后输入电脑，转化为电信号，通过电磁阀转化为液压动能，执行动作。,15,液压的自动控制系统,PLC系统，西门子，欧姆龙，三菱，ABB等。 通过继电器或直接控制电磁阀。,16,液压的自动控制系统,系统结构 系统为西门子S7-200系列PLC。 CPU224 DC/DC/DC 14点输入/10点输出。 扩展模块EM235。,17,液压的自动控制系统,派芬自控 把国际CAN总线技术成功引入中国工程机械控制领域，并相继成功研制履带吊控制系统、高空作业车控制系统、挖掘机控制系统等数十个机型控制系统解决方案；为工程机械及装备 德国哈威 气动和电气控制器， 可编程逻辑控制器， 现场总线系统和附件， 计时器，计数器。,18,第三节 液压伺服控制,伺服系统是控制系统的一种，在这种系统中，输出量（机械位移、速度、加速度或力）能够自动地，快速而准确地复现输入量的变化规律。 由液压拖动装置作动力元件所构成的伺服系统叫液压伺服系统。 液压伺服系统具有重量轻、体积小、反应快、系统刚度大和伺服精度高等优点。因而在航空、船舶、冶金、机械和化工等部门得到广泛的应用。,19,液压伺服控制,输入元件，反馈测量元件，比较放大元件，执行元件。,输入元件,转换放大装置,液压执行元件,控制对象,反馈测量元件,比较元件,液压能源,20,液压伺服控制,液压伺服系统可以从不同的角度分类。 按控制信号的类别分：机液伺服系统、电液伺服系统、气液伺服系统。 按系统输出量的名称分：位置控制、速度控制、加速度控制和力控制系统。 按控制元件的种类和驱动方式分：节流式控制系统和容积式控制系统。即阀控制系统和泵控制系统。,21,液压伺服控制,圆柱滑阀 喷嘴挡板阀 射流管阀,22,液压伺服控制（伺服系统分析）,双电位器位置伺服系统,23,液压伺服控制（伺服系统分析）,伺服放大器和力矩马达线圈的传递可近似看成惯性环节，即： K-放大器与线圈的电路增益。 w-线圈转折频率。,24,液压伺服控制（伺服系统分析）,电液伺服阀的传递函数通常用震荡环节来近似，即：,25,液压伺服控制（伺服系统分析）,双电位器位置伺服系统方块图,26,液压伺服控制（PID控制器）,PID控制器的优点 不需要被控对象的数学模型 结构简单，容易实现 有较强的灵活性和适应性 使用方便,27,液压伺服控制（PID控制器）,（1）比例项 （2）积分项 微分项,28,液压伺服控制（PID控制器）,模拟量闭环控制系统的组成 PID是比例、微分、积分的缩写。,29,液压伺服控制（PID控制器）,30,总结,液压控制，先导液压，电液控制，比例控制，伺服控制，自动控制，等等。 液压系统的自动控制与比例伺服控制 机械，液压，电子，计算机多学科,31,启发,来自丹麦的教育品牌，乐高机器人。 思考与创新，积极思考，善于创新。 懂得合作与承担。 做好知识技能的储备，抓住机遇。 积极努力，做好小结构，才有机会做项目和大项目。,32,谢谢,请给予批评指导！ 侯洁明 2012.5.18,33,