液压伺服控制.ppt

第12章液压伺服控制§12-1液压伺服控制概述⒊伺服系统的工作原理方块图：二、液压伺服系统的构成三、液压伺服系统的分类3．按施动装置的控制方式和控制元件的类型分类
节流式（阀控制式）
容积式（变量泵控制或变量马达控制）
⑴阀控伺服系统：
⑵泵控伺服系统：§12－2液压伺服阀⑴滑阀按工作边数分类：
四边滑阀
双边滑阀
单边滑阀。②开口形式及性能：⑵滑阀按通路数分类：⒉滑阀的静特性②通过阀口的流量—压力分析式中q—通过阀口的流量（m3/s）;
Cd—流量系数，无因次；
ρ—油液密度（kg/m3）;
△p—阀口压力降（Pa）。
若负载液压缸是双杆活塞缸，两腔有效工作面积相等，不考虑泄漏，则稳态时流出液压缸流量将p1或p2代入流量公式③流量—压力方程
上式即为理想的零开口四边滑阀的流量—压力方程。
它确定了负载流量qL、负载压力pL和滑阀开口量χv之间的关系。
由上式可见，负载流量与滑阀开口量成正比。
一定开口量下，负载流量随负载压力的增加而减少，但二者是非线性关系。⑵阀系数
阀系数的重要性：
①流量放大系数（亦叫流量增益）Kq④三个阀系数之间的关系：零位流量增益Kq0
只与供油压力ps及阀口周向长度（即面积梯度）w有关。而且是随着它们的加大而加大的。
零位压力增益Kp0=∞
说明阀的位移刚性好，即阀只需稍一移动就能克服很大的负载。
零位流量—压力系数Kc0=0
即无论负载压降如何变化，流量均不发生变化。
实际上由于存在泄漏，零位时，Kp0≠∞，Kc0≠0。二、喷嘴挡板阀三、射流管阀§12－3液压伺服系统⑸仿形原理：假定液压缸前腔I的有效工作面积为A，液压缸后腔Ⅱ的有效工作面积为2A。当滑阀处在中间位（即χv1=χv2）时，pc=1/2ps，液压缸处于相对平衡状态。
车削圆柱面时，触头2沿样件l的圆柱表面滑动，这时滑阀不动。
但液压缸体在沿液压缸轴向的切削分力R的作用下，要产生一个退让，使滑阀开口χv1减小、χv2增大，从而使pc减小，则A·ps＞2A·pc，以便和切削分力R相平衡，即有车削台肩时，触头碰到样件上的台肩，触头就绕支点O抬起，经杆4向右上方拉动阀芯，使开口χv1增大，χv2减小，于是液压缸后腔Ⅱ中的压力pc增大，2A·pc＞A·ps，液压缸体带动车刀7后退。⑹负反馈过程⑹负反馈过程二、电液伺服系统②工作原理
力矩马达把输入的电信号（电流）转换为力矩输出。
无信号电流时，衔铁由弹簧管5支承在上下导磁体的中间位置，永久磁铁在四个气隙中产生的极化磁通φg是相同的，力矩马达无力矩输出。
此时，挡板处于两个喷嘴的中间位置，喷嘴挡板阀输出的控制压力p1p=p2p，滑阀在反馈杆小球的约束下也处于中间位置，滑阀无液压信号输出。
当有信号电流输入时，控制线圈产生控制磁通φc，其大小与方向由信号电流所决定，如图12—1l所示。
在气隙b、c中，φc与φg方向相同；而在气隙a、d中方向相反。
因此，气隙b、c中的合成磁通大于a、d中的合成磁通。
于是，在衔铁上产生逆时针方向的磁力矩，使衔铁弹簧管中心逆时针方向偏转。同时，使挡板向右偏移，喷嘴挡板的右间隙减小而左间隙增大，控制压力p2p增大而p1p减小，推动滑阀左移，使反馈杆产生弹性变形，对衔铁档板组件产生一个顺时针方向的反力矩。
当作用在衔铁挡板组件上的磁力矩、弹簧管5反力矩、反馈杆反力矩等诸力矩达到平衡时，滑阀停止运动，取得一个平衡位置，并有相应的流量输出。③控制特点：
滑阀位移、挡板位移、力矩马达输出力矩都依次与输入信号电流成比例变化。在负载压差一定时，阀的输出流量也与信号电流成比例。
当输入信号电流反向时，阀的输出流量也反向。
所以，这是一种流量控制电液伺服阀。⑶基本构成：2.电液伺服系统应用举例③跑偏控制的作用
跑偏控制的作用在于避免带边跑偏过大，使带边实理自动卷齐，可减少带边的剪切量而提高成品率，使成品钢(纸)卷整齐，包装、运输及使用方便。
⑵跑偏控制系统
①概述
常用的有气液伺服跑偏控制和光电液伺服跑偏控制两种不同系统。
两者工作原理相同，区别仅在于检侧器和伺服阀不同。
前者为气动检测器和气液伺服阀；后者为光电检测器和电液伺服阀。②光电液压伺服跑偏控制系统简介系统组成及作用：
系统由光电检测器、电放大器、电液伺服阀、液压缸、卷取机和液压能源装置组成。
光电检测器与卷筒刚性联结，检测带材的横向跑偏量及方向。
光电检测器由光源与光电二极管组成，如图12-14所示。此信号电压经电放大器放大后输入电液伺服阀，使伺服阀输出一正比于输入信号的流量，推功伺服液压缸拖动卷取机的卷筒，向跑偏的方向限踪，从而实现带材的自动卷齐。

由干检测器安装在卷取机移动部件上随同卷筒一起移动，形成了直接位置反馈，
很快就使检测器中央又对准带边，
在跟踪位移与跑偏位移相等时，偏差信号为零，
卷筒在新的平衡状态下卷