第四章机液伺服系统.pptVIP

小 结 稳态误差 ： 稳态误差与放大元件的输出流量有关，与放大元件在稳态时的输入量 xv 成正比。 1）负载误差与负载FL成正比,与压力增益KP成反比(与总压力流量系数KCe成正比)； 2）速度误差与给定速度V成正比，与速度增益Kv成反比。 因此 ： 1） 要想办法提高压力增益KP，减小阀的零位泄漏； 2） 要想办法在保证稳定的前提下，提高速度增益Kv。 小 结 稳定性 ： 系统稳定性与开环增益Kv有关，与固有频率ωh有关，与阻尼系数ζh有关。 1）油缸的等效容积越小，液压弹簧刚度越大，固有频率ωh越高，稳定性越好； 2）开环增益Kv越小，总压力流量系数KCe越小，稳定性越好；但 这与控制精度相矛盾。 因此 ： 1） 采用零开口阀以减小压力流量系数KCe，提高压力增益KP，从而保证控制精度； 2） 要想办法减小油缸的等效容积，提高固有频率ωh，保证稳定性 。 幅值稳定性裕量 * 二、稳定性计算举例 手工绘制Bode 图时，一般取 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 一、基本方程与传递函数： 以往系统分析忽略了结构柔度，采用集中参数法，忽略了各个子系统 之间连接的柔度，实际上应采用分布参数法，考虑个体差异，重点考虑子系统连接弹簧对系统柔度性的影响 注：三大方程：1、阀的能量方程、2、缸的能量方程-----解决流量参数问题（Q) 3、负载的受力方程 ------解决压力的参数问题(P) 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 一、基本方程与传递函数： KS1—液压缸缸体的固定刚度 KS2—液压缸缸体的固定刚度 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 一、基本方程与传递函数： 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 负载经过等效以后的质量 固定结构的固有频率 连接结构的固有频率 结构谐振频率- ---- - - - -见P71 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 特性由结构刚度KS2决定，含有二阶振荡环节，且阻尼比为0 决定特性的是综合 固有频率和阻尼比，二阶微分环节的存在，对谐振峰值有个抵消作用 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 不同的环节留在系统中的频率不同； 影响稳定性和带宽的频率是各环节中最小幅值频率。 结论： 1、结构刚度和负载质量构成一个结构谐振系统，且与液压耦合成液压—机械综合谐振系统。 2、综合刚度本身是液压弹簧刚度和结构刚度串联后的刚度，所以综合谐振频率要比液压固有频率和结构谐振频率都低。即：对于一个考虑结构柔度系统，其频率由其刚度决定，是液压刚度和结构刚度综合在一起后得到的刚度值，这些刚度值在液压系统中实际是通过 串联的方式共同工作的。通过串联，综合刚度是最低的，其综合频率是很低的。 3、结构刚度是结构柔度的倒数-----这是结构柔度对系统稳定性影响 活塞位移Xp对阀芯位移Xv的传递函数为： 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 检测量是负载端面取出的 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 二阶微分环节的存在，对谐振峰值有个抵消作用，频率曲线变b曲线。 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 4.2 结构柔度对系统稳定性的影响 提高综合谐振频率和综合阻尼比的方法 由于结构柔度的影响，产生了结构谐振与液压谐振的耦合，使系统出现了一个频率低、阻尼小的综合谐振。 1、提高综合谐振频率的途径： 1）提高结构谐振频率。 提高结构刚度KS，减少负载质量ML（或惯量），可以提高结构谐振频率； 2）增大执行元件到负载的传动比，传动比增大使折算到执行元件输出端的等效负载质量（或等效负载惯量）减少，提高了液压固有频率，从而提高了综合谐振频率。 3）若负载结构参数不变，可以通过提高液压弹簧刚度来提高液压固有频率 。 2、提高综合阻尼比的途径 综合阻尼比主要是由阀提供，可以采用增大 和的办法来提高。对于这种共振性的负载，更常用的办法是在液压缸两腔之间连接一个机液瞬态压力反馈网络，或采用压力反馈或动压反馈伺服阀。在系统中附加电的压力反馈或压力微分反馈网络也可起到同样的作用。 4.3 动压反馈装置 主要内容： 4.3 动压反馈装置  液压伺服系统往往是欠阻尼（0.1—0.2），优良系统为0.6-0.8，液压阻尼比小直接影响到的稳定性、响应速度和精度。因此提高阻尼比，对改善系统性能是十分重要的。 可以采取的方法：1）在液压缸两腔之间设置旁路泄漏通道，2）采用正开口滑阀都可以增加系统的阻尼，但增加了功率损失，降低了系统的静刚度。 采用动压反馈可以有效地提高阻尼比，而又避免了上述缺点。因此动压反馈是液压系统中最常用的增加阻尼的方法。 4.3 动压反馈装置 4.3 动压反馈装置 4