控制系统习题及部分答案.docxVIP

1、液压控制系统是由哪些组成部分的？ 指令元件比较元件 指令元件 比较元件 校正装置 放大元件 执行元件 被控对象 反馈元件 2、液压控制系统工作的基本原理? 以液压速度控制系统为例说明，当指令电位器给出一个指令信号 ur 时，通过比较器与反馈信号 uf 比较，输出偏差信号Δu，偏差信号经伺服放大器输出控制电流i，控制电液伺服阀运动，电液伺服阀输出流量、压力来控制液压伺服缸，推动工作台运动。 3、液压控制系统的主要优点和缺点是什么？ 优点：①加速性好，结构紧凑，质量小；②系统刚度大，定位准确，控制精度高；③控制系统频带宽，响应速度快；④散热性能好；⑤润滑性能好，系统寿命长。 缺点：控制系统的制造成本。①抗污染性能差；②温升对系统稳定和密封性能有不利影响；③制造精度要求高，成本较高；④能源供给不方便，进一步提高了液压 4、液压控制阀在液压控制系统中的作用是什么？ 液压控制阀是一个集能量转换、功率放大和系统控制的原件。故作为能量转换器、功率放大器、控制器。 5、正开口四通滑阀，与零开口阀相比较，在零位时各个阀系数有何不同之处？ 与零开口四通阀阀系数比较：正开口阀流量增益大一倍，正开口阀稳态特性曲线线性度好，正开口阀泄漏量大。 6、零开口四通滑阀，当处于零位工作时，各个阀系数（流量增益、压力增益、流量压力系数）以及阻尼比处于最大值还是最小值？零位工况点，是工况最好的点还是最差的点？ 流量增益最大，流量-压力系数最小，压力增益最高，系统阻尼比最小。最差 7、圆柱滑阀的边、通的概念是什么？从控制性能看，哪种圆柱滑阀最好，哪种最差？ 从控制性能来看，四边阀最好，单边阀最差。 8、作用在阀芯上的液动力分为哪两种？其中哪种液动力的方向恒为使阀芯关闭的方向？ 分为稳态液动力和瞬态液动力；稳态液动力 9、四通滑阀与三通滑阀的阀系数相比较，有何不同之处？ ①流量增益 Kq：零开口阀是正开口阀的一半；开口型式相同，流量增益相同；②流量压力系数 Kc：三通阀是四通阀的 2 倍；正开口是零开口的 2 倍；③压力增益 Kp：三通阀是四通阀的一半；通道数相同，压力增益相同 10、设计滑阀时应注意什么因素？ ①为确保滑阀正常稳定地工作，设计时注意保证正阻尼总长度必须大于负阻尼总长度。；②为确保阀芯有足够强度，阀芯台肩直径 d 与阀芯轴直径 dr 应满足： dr≥0.5d。通常取 0.7d；③通常阀芯总长度为 L≈6d；④总的阻尼长度包括正阻尼长度和负阻尼长度之和，即L1+L2 应为阀芯总长度的三分之一；⑤面积梯度w、滑阀最大位移χ vmax 的确定要防止阀腔内流量饱和现象的产生，以及满足节流口可控的条件。 11、喷嘴挡板阀处于零位时，控制腔内的压力为多少？（与供油压力 ps相比较） 12、液压动力机构的组成部分是什么？按控制方式分，液压动力机构分为哪两种？ ①液压动力机构由液压控制元件、执行元件和负载组成；②泵控系统、阀控系统，又称节流式控制系统。液压源通常是恒压源。 13、液压固有频率对液压控制系统有何影响？如何提高液压固有频率？ （1）液压固有频率限制了系统的响应速度。（2）①增大液压缸活塞面积 A。 注意 h 与 A 不成比例关系。同样的负载速度，所需负载流量增大，阀、连接管道、液压能源装置的尺寸重量也随之增大。②减小总压缩容积Vt，使阀靠近液压缸，最好装在一起；选择合适执行元件：长行程输出力小时用液压马达，反之用液压缸。③ 减小折算到活塞上的总质量 m。④提高油液的有效体积模量β e，避免使用软管。 14、什么是液压弹簧？液压弹簧刚度的定义是什么？ 假定一个理想无摩擦无泄漏的液压缸，两个工作腔内充满液压油，并被完全封闭，液体弹性模量为常数。负载质量与液压缸工作腔中的油液压缩性所形成的液压弹簧，由于液体的压缩性，当活塞受到外力作用产生位移时， 一腔压力升高，另一腔压力降低，被压缩液体产生的复位力与活塞位移成比例，其作用相当于一个线性液压弹簧。总液压弹簧刚度是液压缸两腔液压弹簧刚度的并联。 15、负载折算的原则是什么？ ①弹性负载折算前的形变能等于折算后的形变能；②惯性负载折算前的动能等于折算后的动能；③阻尼负载折算前的阻尼能等于折算后的阻尼能。 16、负载轨迹的概念是什么？ 负载轨迹是描述负载力和负载速度之间的关系曲线。在 v-F 平面上绘出曲线族，其边界称为负载轨迹。 vFfvFf v F f v F f v F f v F f 惯性负载轨迹图形： 粘性负载轨迹图形： （因惯性力随速度增大而减小，因此负载轨迹点沿逆时针旋转） 18、四通阀控液压缸动态刚度和动态柔度的概念。 ①动态柔度传递函数 Y/F 的倒数 F/Y 称为阀控液压缸动态刚度。动态刚度表示系统的抗干扰能力。 ②传递函数 Y/F 表示在外干扰力的作用下，对输出位移 y 的影响。这个传