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电液控制工程 本课程教学内容与学时分配 绪论 （4h） 液压放大元件 （10h） 液压动力机构 （8h） 机液伺服系统 （2h） 电液伺服阀 （8h） 电液伺服系统 （6h） 伺服阀的性能实验 （2h） 参考书目 王春行主编·《液压控制系统》·北京：机械工业出版社，2002 关景泰·《机电液控制技术》同济大学出版社 H·E·梅里特著·陈燕庆译·《液压控制系统》·北京：科学出版社，1976 李洪仁著·《液压控制系统》·北京：国防工业出版社，1981 刘长年著·《液压伺服系统的分析与设计》·北京：科学出版社，1985 第一章 绪论 1.1 伺服控制系统的工作原理及组成 液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。在这种系统中，输出量（位移、速度、力等）能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律，与此同时，还对输入信号进行功率放大，因此也是一个功率放大装置。 输出位移能够自动地、快速而准确地复现 输入的位移变化。 原因：阀体与液压缸缸体刚性的连接在一起，构 成了负反馈闭环控制系统。液压缸的输出位移能 够连续不断的反馈到阀体上，与滑阀阀芯的输入 位移相比较，得出两者之间的偏差，这个偏差就 是开口量。有开口量就有压力油输入到液压缸， 驱动液压缸运动（减小偏差），直到输入位移与 输出位移相一致为止。——系统靠偏差来工作的。 另一方面，该系统移动阀芯所需的信号功 率很小，而系统的输出功率可以很大，故 也是一个功率放大装置。液压能的控制是 靠偏差的大小控制的，因此伺服系统也是 一个控制液压能源输出的装置 上图中输出量为位移，故可称为位置伺服控制 系统。 该系统中，输入信号与反馈信号都是由机械构 件完成的，故也称为机械液压伺服控制系统。 液压元件为滑阀——节流原理工作，故也称 为节流式或者阀控式液压伺服系统。 电液伺服阀作为液压控制元件阀控式电液位置伺服系统 系统中，内部控制回路可以是闭合的也可以不 是闭合的。当是闭合时，消除了液压泵变量液压 缸的积分作用，使前置级不再带有积分环节，整 个系统成为0型系统。 不是闭合时，整个系统即为1型系统。在控制回 路闭合情况下，将速度指令改为位置指令，测 速电机改为位置传感器，就成为泵控式电液位置 伺服系统。 1.1 伺服控制系统的工作原理及组成(续) 1 输入元件——电位器、计算机等 2 反馈测量元件——各种传感器 3 比较元件 ——给出偏差信号 4 放大转换元件——（机）电液伺服阀 5 执行元件——液压缸、液压马达 6 控制对象——负载 1.2 液压伺服控制的分类 1 按系统输入信号的变化规律分 定值控制系统——输入信号为定值 程序控制系统——输入信号按给定的规律变化 伺服控制系统——输出量能够准确、快速地复 现输入量的变化规律 1.2 液压伺服控制的分类(续) 2 按被控物理量的名称不同分 位置伺服控制系统 速度伺服控制系统 力控制系统 其它物理量的控制系统 1.2 液压伺服控制的分类(续) 3 按液压动力元件的控制方式或元件的形式分 1.2 液压伺服控制的分类(续) 4 按信号传递介质的形式分类 机械液压伺服系统——输入信号、反馈信 号、比较均用机械部件实现 电气液压伺服系统——均用电子元件实现 气动液压伺服系统——气动元件实现 灵活性、可靠性、维护性、结构复杂性 1.3 液压伺服控制的优缺点 1 优点 a. 液压元件的功率－重量比和力矩－惯量 比（或力－质量比）大——体积小，重 量轻，加速度性好 b. 液压动力元件快速性好，系统响应快 c. 液压伺服系统抗负载的刚度大 1.3 液压伺服控制的优缺点(续) 2 缺点 a. 抗污染能力差，对工作油液的清洁度高 b. 油液的体积弹性模量随油温和混入的空 气含量而变化 c. 密封不当，容易引起外漏，造成环境污染 d. 精度要求高，成本高 e. 液压能源获得与远距离传输不如电气系统 1.4 液压伺服控制的发展和应用 液压伺服控制是一门新兴的科学技术，是 液压技术的一个分支，也是控制领域的一个分支。 在武器自动化和工业自动化应用的较多。而 今，凡是需要大功率、