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WUST 第七章 液压伺服系统设计 7.1 液压伺服系统的设计步骤 7.2 液压伺服系统设计举例 7.3 液压能源的选择 第七章 液压伺服系统设计 7.1 液压伺服系统的设计步骤 7.2 液压伺服系统设计举例 7.3 液压能源的选择 第七章 液压伺服系统设计 7.1 液压伺服系统的设计步骤 7.2 液压伺服系统设计举例 7.3 液压能源的选择 * 本章介绍 系统设计概述 方法和步骤： 1）频率法设计系统（试探法） 2）需校核是否满足全部性能指标 3）校正：调整参数或改变系统结构 4）重复，直至满足要求 1）明确设计要求 2）拟定控制方案，画出系统原理图 3）静态计算：确定动力元件参数，选择系统的组成元件 4）动态计算：确定系统组成元件的动态特性，画出系统的方块图，计算系统的稳定性、响应特性和静态精度 5）校验系统的动静态品质，需要时对系统进行校正 6）选择液压能源 上述过程是交叉反复进行的，直至满意 7.1 液压伺服系统的设计步骤 一、明确设计要求 1）明确被控制量是什么？位置？速度？力？恒值？随动？ 2）明确负载特性。 负载类型、大小和运动规律，确定最大位移、速度、加速度、功率等 3）控制精度的要求。稳态误差，静差 4）动态品质的要求： 相对稳定性（相位裕量、幅值裕量、谐振峰值、超调量） 相应的快速性（穿越频率、频宽、上升时间、调整时间） 5）明确工作环境：温度、湿度、冲击、振动、噪声、干扰等 6）其它：尺寸、重量、可靠性、寿命、成本 二、拟定控制方案，画出系统原理图 1）开环（结构简单、造价低、控制精度不高）？闭环（对外界干扰敏感，控制精度高）？ 2）阀控（响应快、精度高、结构简单、不考虑效率、发热量和参数大范围变化的小功率系统）？泵控（反之）？ 3）液压缸（直线、行程小、出力大）？马达？ 4）机液？电液？ 绘制系统职能方块图（原理满足要求否？输入信号（模拟？数字？）？反馈信号（电流？电压？）？反馈传感器？） 三、确定液压动力元件参数，选择系统元件 供油压力、执行元件尺寸（Ap、Dm、Q0、i） （一）供油压力的选择 1） 高：减小重量和尺寸，减小可压缩性的影响，但，Ap，Dm的减小不利于?h的提高 2） 低（常用）：降低成本，减小泄漏、能量损失、温升，延长寿命、噪声小、易维护 3） 一般：2.5~14MPa，军用：21~32MPa （二）液压执行元件主要规格尺寸和伺服阀空载流量的确定 1）按负载匹配确定 图解法、解析法 系统效率高，大功率系统 2）按Fmax和Vmax确定 认为Fmax和Vmax同时出现，PL=2Ps/3，Q0=\/3ApVmax（较保守，功率储备大） 也可用Fmax--?Ap，Pmax/ Vmax --?Q0（取大者） 3）按固有频率 ?h（要求频宽的5~10倍）-?Ap（较保守，功率储备大） （三）伺服阀的选择 流量留15%~30的余量（根据系统的快速性要求） 另外，选阀时需考虑： 1）流量增益的线性要好，压力灵敏度要大（力控制时小好） 2）不灵敏度、温度、压力零漂尽量小，泄露较小 3）?sv （3~5）?h（低：限制响应特性；高：损坏抗干扰能力） 4）其它（对污染的敏感性，是否加颤振、可靠性，价格） （四）其它 反馈传感器、偏差检测器、交流误差放大器、解调器、直流功率放大器 注意：反馈传感器、偏差检测器的精度、线性度、测量范围、测量速度等要满足要求 四、动态计算 1）确定各组成元件的动态特性（传递函数、频率特性），画出系统方块图，求出传递函数 2）由稳定性确定开环放大系数和放大器增益 3）由开环频率特性画出闭环特性，确定系统频宽等参数 4）根据开环增益计算稳态误差和静态误差 五、检验系统动静态品质，需要时对系统进行校正 本章介绍 本章介绍 * * *