1、液压伺服系统发布日期：2006-10-23 5:45:06 作者：佚名 出处：不详以高压液体作为驱动源的伺服系统。液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。其中机械液压伺服系统应用较早主要用於飞机的舵面控制和机床仿型装置上。随著电液伺服阀的出现电液伺服系统在自动化领域佔有重要位置。很多大功率快速响应的位置控制和力控制都应用电液伺服系统如飞机导弹的舵机控制系统船舶的舵机系统雷达大炮的随动系统轧钢机械的液压压下系统机械手控制和各种科学试验装置(飞行模拟转台振动试验台)等。 液压伺服系统与电气伺服系统相比有三个优点(1)体
2、积小重量轻惯性小可靠性好输出功率大(2)快速性好(3)刚度大(即输出位移受外负载影响小)定位準确。缺点是加工难度高抗污染能力差维护不易成本较高。 电液伺服系统 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。 图 1 电液位置伺服系统 是一个典型的电液位置伺服控制系统。图中反馈电位器与指令电位器接成桥式电路。反馈电位器滑臂与控制对象相连其作用是把控制对象位置的变化转换成电压的变化。反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差(反映控制对象位置与指令位置的偏差)经放大器放大后加於电液伺服阀转换为液压信号(图中 A
3、B )以推动液压缸活塞驱动控制对象向消除偏差方向运动。当偏差为零时停止驱动因而使控制对象的位置总是按指令电位器给定的规律变化。 电液伺服系统中常用的位置检测元件有自整角机旋转变压器感应同步器和差动变压器等。伺服放大器为伺服阀提供所需要的驱动电流。电液伺服阀的作用是将小功率的电信号转换为阀的运动以控制流向液压动力机构的流量和压力。因此电液伺服阀既是电液转换元件又是功率放大元件它的性能对系统的特性影响很大是电液伺服系统中的关键元件。液压动力机构由液压控制元件执行机构和控制对象组成。液压控制元件常採用液压控制阀或伺服变量泵。常用的液压执行机构有液压缸和液压马达。液压动力机构的动态特性在很大程度上决定
4、了电液伺服系统的性能。 为改善系统性能电液伺服系统常採用串联滞后校正来提高低频增益降低系统的稳态误差。此外採用加速度或压力负反馈校正则是提高阻尼性能而又不降低效率的有效办法。 机械液压伺服系统 一种由液压动力机构和机械反馈机构组成的闭环控制系统。图 2 机械液压伺服系统是一个典型的机械液压伺服系统。输入信号 x 操作伺服阀把油液引入液压缸推动活塞活塞的运动 y 反馈回来与输入 x 相减直到使阀回到零位为止。输出 y 与输入 x 之间的传递特性可以近似为一常数。整个系统相当於一个比例控制器。为提高系统稳定性常採用阻尼器来增加系统的阻尼特性此外也可採用动压反馈校正装置。 液压伺服系统本质上是一种非线性控制系统。其非线性因素有阀的压力流量特性由库仑摩擦和阀的正重叠量引起的死区特性由伺服阀控制窗口的形状引起的非线性增益由传动间隙等因素造成的游隙非线性和饱和非线性特性等。其中以游隙非线性特性的影响最为严重容易使系统產生自激振盪。
