【学习一】液压伺服与比例控制系统介绍-编程知识

【学习一】液压伺服与比例控制系统介绍

需要具备的前期知识：自动控制、计算机控制系统等

文章目录

【学习一】液压伺服与比例控制系统介绍
一、液压伺服与比例控制系统的组成
二、液压伺服与比例控制系统的分类
- 1.按系统输入信号的变化规律分类
- 2.按被控物理量的名称分类
- 3.按液压动力元件的控制方式或液压控制元件的形式分类
- 4.按信号传递介质的形式分类
三、液压伺服与比例控制系统的优缺点
四、液压伺服与比例控制系统的发展
五、液压伺服与比例控制系统常用的计算机辅助研究手段
六、液压伺服与比例控制系统应用的典型工程案例
总结

一、液压伺服与比例控制系统的组成

输入元件：也称指令原件。该元件给出输入信号（指令信号）于系统的输入端。如：靠模（配钥匙）、指令电位器或计算机等；

反馈测量元件：测量系统的输出，并将该输出值转换为反馈信号。如：各种传感器；

比较元件：将反馈信号与输入信号进行比较，给出偏差信号；

放大转换原件：将偏差信号放大，转换成液压信号（流量或压力）。如：伺服放大器、机液伺服阀、电液伺服阀、电液比例阀；

执行元件：产生调节动作加于控制对象上，实现调节任务。如：液压缸和液压马达。

控制对象：被控制的机器设备或物体，即负载；

其他：各种校正装置，以及不包含在控制回路内的液压能源装置。

二、液压伺服与比例控制系统的分类

1.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、快速地复现输入量地变化规律。

2.按被控物理量的名称分类

位置伺服控制系统：控制位置
速度伺服控制系统：控制速度，如：飞剪环节（冶金），让飞剪的速度与板带送进的速度相同的时候，再去剪。
力控制系统：控制作用力
其它物理量的控制系统

3.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：阀控液压缸系统与阀控液压马达系统，通过控制’阀‘的液压油的流量去控制被控对象；
容积式控制系统：伺服变量泵系统与伺服变量马达系统，由泵去控制被控对象；
恒压源：压力恒定、可调，流量由元件规格确定；
恒流源：流量恒定、可调，压力由元件规格确定；

4.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
气动液压伺服系统

三、液压伺服与比例控制系统的优缺点

优点：
1、液压元件的’功率-重量比‘与’力矩-惯量比‘在三大传动系统里是最大的，可以组成结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好的伺服系统；
2、液压动力元件快速性好，系统响应速度快；
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。

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、制造和使用维护不当时，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。

四、液压伺服与比例控制系统的发展

1、高压高速高功重比：减轻装备重量，解决大惯量、重负载拖动问题，尤其在航空航天领域及高精度重型机械设备方面应用广泛；
2、高可靠性及智能故障诊断：客服伺服系统对油液污染及温度变化敏感的缺陷，尤其在现代飞行器研究方面，除对机器本身的研究与改良以及增加检测与诊断技术外，还在采用余度技术与重构技术，采用三或四通道的余度构成系统；
3、理论解析与智能控制：利用计算机对复杂系统（多变数液压系统）、复杂因素（非线性及时变等）进行仿真分析，采用智能控制算法针对大惯量、变参数、非线性及外干扰系统进行补偿；
4、高性能机电液一体化传动控制技术：高精度的传感器和检测元件、大规模总线连接技术、现代闭环控制技术；
5、先进的计算机辅助设计和分析技术：流体力学计算机辅助分析（ CFD）、产品及系统计算机辅助设计（CAD）、虚拟样机技术。
6、绿色流体传动控制系统：工作介质绿色化，高效、节能、低噪声，元件的易拆卸性、可回收性和标准化、水压传动；防止泄露，减小振动，降低噪声，降低能耗；
7、集成化、模块化、智能化、网络化元件及系统：内置式标准化传感器和计算机的智能化液压元件，现场总线技术，加工、装配、调试等过程的全球虚拟制造；
8、新材料的发展及使用：耐磨、抗气蚀等。