第11章液压伺服系统详解.ppt

第11章 液压伺服系统;§11.1 概述;液压伺服系统的工作原理和特点(2/5); 由图11.2中可以看出，输出量（液压缸速度）通过操作者的眼、脑和手来影响输入量（节流阀的开口量）。这种反作用被称为反馈。在实际系统中，为了实现自动控制，必须以电器、机械装置来代替人，这就是反馈装置。由于反馈的存在，控制作用形成了一个闭合回路，这种带有反馈装置的自动控制系统，被称为闭环控制系统。图11.3为采用电液伺服阀控制的液压缸速度闭环自动控制系统。这一系统不仅使液压缸速度能任意调节，而且在外界干扰很大（如负载突变）的工况下，仍能使系统的实际输出速度与设定速度十分接近，即具有很高的控制精度和很快的响应性能。 ; 上述系统的工作原理如下：在某一稳定状态下，液压缸速度由测速装置测得（齿条1、齿轮2和测速发电机3）并转换为电压uf0。这一电压与给定电位计4输入的电压信号ug0进行比较。其差ue0=ug0-uf0值经积分放大器放大后，以电流i0输入给电液伺服阀6。电液伺服阀按输入电流的大小和方向自动地调节其开口量的大小和移动方向，控制输出油液的流量大小和方向。对应所输入的电流i0，电液伺服阀的开口量稳定地维持在xv0，伺服阀的输出流量为q0，液压缸速度保持为恒值?0。如果由于干扰的存在引起液压缸速度增大，则测速装置的输出电压ufuf0，而使ue=ug0-ufue0，放大器输出电流ii0。电液伺服阀开口量相应减小，使液压缸速度降低，直到?=?0时，调节过程结束。按照同样原理，当输入给定信号电压连续变化时，液压缸速度也随之连续地按同样规律变化，即输出自动跟踪输入。 ; 液压伺服系统的特点如下： （1）反馈。把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输入信号进行比较，这就是反馈。在上例中，反馈（测速装置输出）电压和给定（输入信号）电压是异号的，即反馈信号不断地抵消输入信号，这是负反馈。自动控制系统大多数是负反馈。 （2）偏差。要使液压缸输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。液压缸运动的结果??力图消除这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差，伺服系统正是依靠这一偏差信号进行工作的。 （3）放大。执行元件（液压缸）输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率，其输出的能量是液压能源供给的。 （4）跟踪。液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。 ;2.液压伺服系统的职能方块图和系统的组成环节; 实际上，任何一个伺服系统都是由这些元件（环节）组成的，如图11.5所示。 ; 下面对图11.5中各元件做一些说明： （1）输入（给定）元件。通过输入元件，给出必要的输入信号。如上例中由给定电位计给出一定电压，作为系统的控制信号。 （2）检测、反馈信号。它随时测量输出量（被控量）的大小，并将其转换成相应的反馈信号送回到比较元件。上例中由测速发电机测得液压缸的运动速度，并将其转换成相应的电压作为反馈信号。 （3）比较元件。将输入信号和反馈信号进行比较，并将其差值（偏差信号）作为放大转换元件的输入。有时系统中不一定有单独的比较元件，而是由反馈元件、输入元件或放大元件的一部分来实现比较功能。 ; （4）放大、转换元件。将偏差信号放大并转换（电气、液压、气动、机械间相互转换）后，控制执行元件动作。如上例中的电液伺服阀。 （5）执行元件（机构）。直接带动控制对象动作的元件或机构。如上例中的液压缸。 （6）控制对象。如机器的工作台、刀架等。 ;3.液压伺服系统的分类;4.液压伺服系统的优缺点;§11.2 典型的液压伺服控制元件;滑阀(2/4);滑阀(3/4);滑阀(4/4);2.射流管阀;3.喷嘴挡板阀;§11.3 电液伺服阀;1.力矩马达;2.液压放大器;液压放大器(2/2);§11.4 液压伺服系统实例;车床液压仿型刀架(2/3);车床液压仿型刀架(3/3);2.机械手伸缩运动伺服系统;机械手伸缩运动伺服系统(2/4);机械手伸缩运动伺服系统(3/4);机械手伸缩运动伺服系统(4/4);3.钢带张力控制系统;钢带张力控制系统(2/3);钢带张力控制系统(3/3)