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第五章 液压校正 第五章 液压校正 5.1 基本液压校正元件 5.2 液压超前校正 5.3 液压滞后校正 5.4 反馈校正 5.5 静压反馈校正 5.6 动压反馈校正 增大Kce，可以增大?h，从而使系统易于稳定。 为此，可以在图5.9(b)中的Kce (T1s+1)环节旁并联二个压力负反馈的比例环节K1 ，如图5.9(c)所示，将静压力pL反馈回去。图5.9(c)经过结构变换可画成图5.9(d)。比较图5.9(b)与5.9(d)可见，增加了压力负反馈环节K1后，使原来的Kce项变成(Kce+K1)项。令增加了压力反馈后的阻尼系数为?’h，并与无压力反馈的阻尼系数?h (3-15)式对比，可知 (5-17) 阻尼系数为?’h ?h，有利于稳定。增加K1有利于稳定的结论是在方块图上处分析得到的。 环节K1的机能是把转化为流量，在实际结构中不容易设计出能将压力转换为流量的具体装置。 如果将图5.9(c)变换成图5.9(e)，即将压力pL通过比例环节K1/Kq转换为位移量xf。这种把压力转化为位移的装置是不难实现的。 * 系列课程电子教案 液压控制系统 中 南 大 学 机 电 工 程 学 院 夏 毅 敏 本章介绍 设计控制系统的主要问题是设法满足系统的动态和静态要求。 5 液压校正 为了提高静态精度，希望系统的增益高，但高增益的系统又不易稳定。如果既要有高增益而又希望保证稳定，须在模型中添加一些其它环节，为此目的而在系统中添加的元件就是校正元件。 校正元件一般都用电子元件。 因电子元件的信号的传输、运算都较简单、成熟，且使用方便、可靠、精度高。 在电液控制系统中广泛应用电校正，但是在机液系统中本来就没有电元件，若要采用电校正反而不方便，也有采用非电校正方式的。如机械的、气功的或液压的校正元件。 由于液压系统中本来就有液压能源，再附加一些液压元件作校正是很方便的。不过，机械元件都是有惯性的，时间常数大于电校正元件。 电校正元件，一般由电阻、电容及放大电路等元件组成。电阻是耗能元件，电容是储能元件，各种元件用不同方式组合后，就可以组成各种不同的网络。如，超前网络、滞后网络等。 液压元件及机械元件也有耗能元件及储能元件，液压节流口就是耗能元件；普通机械弹簧就是储能元件，液压放大器就是放大元件。这些机械件及液压件的不同组合也可以组成各种起超前作用、滞后作用或其它综合作用的校正元件。 如果校正元件串接在系统的主通道里称串联校正，如果校正元件在反馈回路中，则称反馈校正或并联校正。一般说来串联校正比反馈校正简单些，但串联校正装置应当放在前向通路中功率较低的地方，而且需要额外的放大作用以补偿校正元件的功率损耗。反馈校正的信号来源于功率很高的输出端，再把信号反馈到功率很低的输入端去，也就不必再考虑校正元件的功率损耗了。 5.1 基本液压校正元件 校正元件主要由耗能、储能和放大等元件组成。 (一) 储能元件 最简单可靠的机械储能元件就是弹簧。它受力变形储存能量，力撤消后复元而放出能量。另外，机械弹簧还是力-位移转换元件，其线性好，工作可靠。 (二)放大元件 阀缸组合就是最简单的放大元件。 作为校正元件，它所需要的功事必然远小于系统负载运动时的功率，也就是作校正元件用的小液压缸必然远小于作执行元件用的液压缸。 因此，小液压缸的质量可忽略不计。这样，阀控缸的传递函数式(3-18)中，因?h很高而略去振荡环节，就成为 式中Kq——阀的流量增益，Ap——小液压缸的活塞面积。 由此可见，用阀-缸组成的元件，不仅是放大元件，而且还是一个积分元件。 (三)耗能元件——阻尼器 流量通过节流口，就消耗能量。所以用小液压缸及节流器就组成液压阻尼器。 如图5.1(a)，在活塞运动过程中，活塞一侧的液体将通过节流孔流入另一侧，流量通过节流孔而产生压力降?p，?p = ?p1－?p2，?p作用在活塞面积A上就形成阻滞活塞运动的阻尼力。 图5.1阻尼器结构原理图 (a)内阻尼器 x p2 p1 (三)耗能元件——阻尼器 流量通过节流口，就消耗能量。所以用小液压缸及节流器就组成液压阻尼器。 图5.1(b)中的节流孔安置在缸外油路中，称外阻尼器，其工作原理与活塞上开节流