山东交通学院液压控制系统复习范围

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资源描述

1、伺服系统:输出量能自动、快速、精确地反应输入信号随时间的变化的系统。液压伺服系统:以液压拖动装置为动力装置的伺服系统。2、液压伺服系统控制的基本原理就是液压流体动力的反馈控制,即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制系统的能源向系统输送能量的大小,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的输出和期望值相等。3、液压控制系统的组成①指令元件:给出控制信号②比较元件:将控制信号与反馈信号加以比较,输出偏差信号③反馈元件:检测被控量,给出系统的反馈信号④放大元件:将偏差信号加以放大,并作能量转换,以液压量(流量、压力)的形式输出,控制执行元件的运动⑤执行元件:直接控制被控对象⑥被控对象:系统所要控制的对象。4、伺服系统(液压控制系统)的分类:①按能量转换的形式不同:机械—液压控制系统;电气—液压控制系统;气动—液压控制系统②按所采用的液压控制元件不同:泵控系统、阀控系统。③按被控物理量不同,分为位置、速度、力、压力和其他物理量控制系统。④按输入信号的不同,分为伺服控制系统和定值调节系统。5、液压放大元件的基本类型:液压伺服阀,伺服变量泵。6、液压伺服阀的分类:圆柱滑阀式、喷嘴挡板式和射流管式。圆柱滑阀式:①根据圆柱滑阀进出通道数的不同,圆柱滑阀可分为二通阀,三通阀和四通阀等。②根据圆柱滑阀控制边(节流棱边)的数目不同,圆柱滑阀还可分为单边、双边和四边滑阀。③根据阀芯的台肩与阀套槽宽的不同组合,圆柱滑阀可分为正开口、零开口和负开口。7、阀的基本特性(阀的稳定特性):是研究在稳态情况下负载流量QL、负载压力PL和阀芯位移Xv三者之间的数学关系,即给出QL=f(Xv,PL)的函数关系。8、稳态特性的表达方式:稳态特性方程、稳态特性曲线、阀系数。9、零开口四通滑阀的流量—压力特性方程:Cd流量系数,ω滑阀节流窗口面积梯度,A=πdXv,即ω=πd,Xv阀芯位移,ρ液体密度,Ps供油压力,PL负载压力.10、阀系数对系统的影响滑阀流量增益;流量压力系数压力增益11、阀系数的物理意义及对系统的影响①Kq:阀控制流量的灵敏度,Kq增大,稳定性下降,响应性变快,对减少系统误差有利。②Kc:阀控制流量的柔度,Kc增大,刚度降低,阻尼系数增大,阀波动能力变大。③Kp表示负载流量为不变或0时,负载压力降对阀芯位移的变化率。Kp越大越好,Kp大,调节负载的灵敏度上升,拖动能力增大。阀系数Kq、Kc、Kp随阀的工作点不同而发生变化,在零位时,Kq有最大值,Kc有最小值。流量特性曲线在某工作点处的切线斜率反应阀控的灵敏度,对系统的稳定性影响很大。12、阀的流量—压力特性方程的线性化:QL=KqXv-KcPL线性化的原因:传统的控制理论只是线性化理论,只能解决线性化的问题,无法解决非线性化问题,因此要进行线性化.13、为什么通常取零位滑阀系数?因为阀在零位时,QL=0,Xv=0,PL=0,此时Kq最大,Kc最小,Kp最高,系统阻尼比最小,系统的稳定性最不好,从稳定的角度看,如果一个系统在这一点上是稳定的,则在其它各个工作点也是稳定的。14、喷嘴挡板阀的优缺点?优点:惯量小,抗污染能力强,动作灵敏度好,没有严格的轴向和径向尺寸要求,制造公差要求低,价格低廉,适用于小功率系统。缺点:效率低。15、喷嘴挡板阀的设计准则:一般要求控制压力,即要求单喷嘴挡板阀应满足条件16、液压动力元件的定义:液压动力机构由液压控制元件、液压执行元件和负载组成。分类:按控制方式分:泵控系统,反应慢,但系统效率高;阀控系统,精度高、速度快、反应灵敏,但系统效率低,最高38%。组合方式:泵控缸、泵控马达、液控缸、液控马达17、机械液压位置控制系统的稳定性判据:20lg0,或写为1.通常液压阻尼比较小,一般ξh=0.1~0.2左右,为保证系统的稳定,速度放大系数应限制Kv=(0.2~0.4)ωh之内。18、电液伺服阀的组成:力矩马达、力矩位移转换装置、中间级液压放大器、功率级放大器等组成。分类:单级、两级、三级伺服阀。单级伺服阀组成:由滑阀、力矩马达组成。力矩马达直接驱动滑阀运动。可分为动铁式和动圈式单级电液伺服阀。19、ωh(液压固有频率)==,ωh增大对系统的稳定性有利,但刚度降低。ζh(液压阻尼比),ζh减小,震荡变大,对稳定性不利。Kq(滑阀流量增益)Kq减小,对系统的稳定性有利,但响应速度变慢,系统稳态误差增大。20、滑阀的负载压力一般限制在供油压力的2/3以内,为什么?因为此时效率高,而且流量增益、压力流量系数的变化较小,能确保系统在整个运行过程中的稳定性。21、位置力反馈两级电液伺服阀的工作原理?答:当输入电流差为正时(i1i2),挡板阀挡板向左偏转。控制压力P1p增高,P2p减小,在压力差的作用下,阀芯向右运动,直到反馈弹簧作用在挡板上的力矩与输入电流产生的力矩相平衡为止,挡板同时被带到两个喷嘴的中间位置上,阀芯两端的控制腔的压力相等,即P1p=P2p阀芯停止运动,伺服阀打开与输入电流差相应的开口,输出流量,控制马达运转。当电流差为零时,Xf=0,由于反馈弹簧的弹性作用,使挡板与右边喷嘴的距离小于与左边的距离,使右控制腔的压力P2p高于座腔的压力P1p,阀芯向左运动Xv,回到原始位置。由于反馈弹簧与主阀固定连接,因此主滑阀受挡板阀的控制。22、机械液压控制系统:由液压反馈元件和液压动力元件构成的反馈系统。在此系统中,它的反馈装置、校正装置等都由机械构件完成.

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