第17章 电-气比例伺服控制系统课件.pptVIP

(1) 比例控制阀 接受控制器发出的控制信号，并产生相应的气体流量或压力。 (2) 气动执行元件 在比例控制阀输出流量或压力作用下，产生运动速度或作用力，最常用的气动执行元件是气缸，也可以是摆动气马达。 (3)传感器 用于闭环式气动比例/伺服控制系统中，这时控制器需要不断地监测执行元件的运动状态，据此计算其输出控制量。 (4)比例控制器 通常具备两方面功能，首先是实现闭环控制，即根据传感器测量信号和设定信号，按一定的控制规律计算并产生与控制气阀匹配的控制信号；其次是实现机器的工作顺序控制，产生系统输出量的设定值。控制器的实现方式有摸拟式和数字式两种。 17.2 比例/伺服控制气阀 在电-气比例/伺服控制系统中采用的控制阀，可以有高速开关阀,比例/伺服流量阀,比例/伺服压力阀。 17.2.1 比例/伺服方向流量阀 式17-1表示了输入正电压控制信号时阀芯位移X与控制电压Ue之间的静态关系： 式中： Ue ——输入电压信号； X ——阀芯位移量； X0 ——反馈弹簧的预压缩量； ΔF ——摩擦力、气体流动力等干扰力； K ——比例的增益； KIF ——比例电磁铁的电流——力增益； KUF ——比例放大器的电压——电流增益； KXF ——反馈弹簧的弹性系数。 (2)电反馈式比例/伺服方向流量阀 图17-3为一种带电反馈的比例/伺服方向流量阀结构示意图。 17.2.2 比例/伺服流量阀 图17-4是一种二位三通型流量比例阀。 结构.工作原理主要有两个方面的特点: 其一是电-机械转换器采用输出力较大的动铁式比例电磁铁： 其二是由弹簧实现被控量（阀芯位移）的机械反馈。 17.2.3 比例/伺服压力阀 (1) 机械式比例/伺服压力阀 如图17-5所示，输入电压信号Ue通过比例放大器、比例电磁铁线性转换为推力Fe，并作用于阀芯，打开阀口使气源与输出口接通并产生输出气压，该气压又经过上部气路作用于阀芯的另一端，产生反馈力Ff，并与电磁力相抵抗直至达到平衡。 (2) 带电反馈的比例压力阀 图17-6所示是一种带电反馈的比例压力阀工作原理框图.该阀主要由主阀，先导控制阀，压力传感器和电子控制回路组成。这些部件集成于一体。 图17-7为电反馈比例压力阀的输入电信号—输出压力特性曲线和流量——压力特性曲线。由图可见，采用电反馈控制的新型阀具有较好的静态特性。 17.3 典型电-气比例/伺服控制系统 17.3.2 电-气比例/伺服压力/力控制系统 * * 第17章 电-气比例/伺服控制系统 17.1 概述 利用电-气比例/伺服控制技术实现的连续式驱动或控制系统，其驱动的物理量，可以在设备的运行中根据设定量和当前量不断地进行调整，从而达到无级、连续可控的目的。 17.1.1 电-气比例/伺服控制系统的基本组成 气动比例/伺服控制系统 控制阀（比例控制阀） 气动执行元件 传感器 控制 器 系统控制方式 开环控制 闭环控制 控制气阀功能 开关式 连续式 17.1.2 电-气比例/伺服控制系统的基本原理 电-气比例/伺服控制系统的实现原理、控制方式可以有许多种。 最终输出量的物理形式 压力控制系统 力控制系统 定位系统 速度控制系统 连续式 图17-2 机械反馈式比例/伺服方向流量阀结构原理图 1-气源口 2、4-控制输出口 3、5-排气口 图17-3 电反馈式比例/伺服方向流量阀结构 1—电气连接口 2—驱动电路 3-驱动电磁铁 4—位移传感器 5—阀体 6—端盖 7阀芯 图17-5 机械式比例/伺服压力阀原理图 (a)实物 (b）工作原理框图 图17-6 电反馈式比例压力阀 图17-7电反馈式比例压力阀的特性曲线 图17-8 电-气比例/伺服 纠编控制系统 17.3.1 电-气比例/伺服位置控制系统 图17-8为电-气比例/伺服纠编控制系统，可控制传送料带的对中。 图17-9 纠偏控制系统气控回路图 当传送料带运动时，通过位移