I電-液R伺格式|可編輯-專統料電液伺服系統是一種由電信號處理裝置和液壓動力機構組成的反饋控制系統。根據輸入信號的形式不同，又可分為模擬伺服系統和數字伺服系統兩類。下面對模擬伺服系統和數字伺服系統作一簡單的說明。模擬伺服系統在模擬伺服系統中，全部信號都是連續的模擬量，如圖1所示。在此系統中，輸入信號、反饋信號、偏差信號以及其放大、校正都是連續的模擬量。電信號可以是直流量，也可以是交流量。直流量和交流量相互轉換可以通過調制器或解調器完成。模擬伺服系統重復精度高，但分辨能力較低（絕對精度低）。伺服系統的精度在很大程度上取決于檢測裝置的精度，而模擬式檢測裝置的精度一般低于數字式檢測裝置，所以模擬伺服系統分辨能力低于數字伺服系統。另外模擬伺服系統中微小信號容易受到噪聲和零漂的影響，因此當輸入信號接近或小于輸入端的噪聲和零漂時，就不能進行有效的控制了。圖1模擬伺服系統方塊圖數字伺服系統在數字伺服系統中，全部信號或部分信號是離散參量。因此數字伺服系統又分為數字伺服系統和數字一模擬伺服系統兩種。在全數字伺服系統中，動力元件必須能夠接收數字信號，可采用數字閥或電液步進馬達。數字模擬混合式伺服系統如2所示。數控裝置發出的指令脈沖與反饋脈沖相比較后產生數字偏差，經數模轉化器把信號變為模擬偏差電壓，后面的動力部分不變，仍是模擬元件。系統輸出通過數字檢測器（即模數轉換器）變為反饋脈沖信號。圖2數字伺服系統方塊圖數字伺服系統有很高的絕對精度，受模擬量的噪聲和零漂的影響很小。當要求較高的絕對精度，而不是重復精度時，常采用數字模擬系統。從經濟性可靠性方面來看，簡單的伺服系統采用采用模擬型控制為宜。系統特點及使用場合電液伺服系統綜合了電氣和液壓兩方面的優點，具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現各種參量的反饋等優點。因此，在負載質量大又要求響應速度快的場合最為適合，其應用已遍及國民經濟的各個領域，比如飛機與船舶舵機的控制、雷達與火炮的控制、機床工作臺的位置控制、板帶軋機的板厚控制、電爐冶煉的電極位置控制、各種飛機車里的模擬臺的控制、發電機轉速的控制、材料試驗機及其他實驗機的壓力控制等等。電液位置伺服系統分析電液位置伺服系統是最基本和最常用的一種液壓伺服系統。當采用電位器作為指令裝置和反饋測量裝置，就可以構成直流電液位置伺服系統。采用自整角機或旋轉變壓器作為質量裝置和反饋測量裝置，就可以構成交流電液位置伺服系統。圖3是一個典型的電液位置伺服控制系統。圖中反饋電位器與指令電位器接成橋式電路。反饋電位器滑臂與控制對象相連，其作用是把控制對象位置的變化轉換成電壓的變化。反饋電位器與指令電位器滑臂間的電位差（反映控制對象位置與指令位置的偏差）經放大器放大后，加于電液伺服閥轉換為液壓信號，以推動液壓缸活塞，驅動控制對象向消除偏差方向運動。當偏差為零時，停止驅動，因而使控制對象的位置總是按指令電位器給定的規律變化。u 0kSt圖3電液位置伺服系統圖電液伺服系統中常用的位置檢測元件有自整角機、旋轉變壓器、感應同步器和差動變壓器等。伺服放大器為伺服閥提供所需要的驅動電流。電液伺服閥的作用是將小功率的電信號轉換為閥的運動，以控制流向液壓動力機構的流量和壓力。因此，電液伺服閥既是電液轉換元件又是功率放大元件，它的性能對系統的特性影響很大，是電液伺服系統中的關鍵元件。液壓動力機構由液壓控制元件、執行機構和控制對象組成。液壓控制元件常采用液壓控制閥或伺服變量泵。常用的液壓執行機構有液壓缸和液壓馬達。液壓動力機構的動態特性在很大程度上決定了電液伺服系統的性能。（1）油液流量的控制，由圖4可知，在平衡位置（i=0，AF=0，q=0）附近的比例閥線性化流量方程：q=K1iK2LPq 流入油缸的油液流量（L/min）i 直流力矩馬達電樞電流（mA）△P——活塞左右兩邊的壓力差（Pa）圖4油液流量圖(2)伺服油缸流量連續性方程：q=q0+qL+qcq0=Ady/dt—推動活塞移動的有效流量；A——活塞的有效面積；y—活塞位移qL=LAP——活塞與油缸內壁縫隙間的泄露流量；L——泄露系數qc=[V/(4p)]dAP/dt——油液的壓縮量；V——液壓油缸的等效壓縮體積；p——系統有效容積彈性模量首先分析伺服閥-油缸組合模型，其方塊圖如下：圖5伺服閥-油缸組合方塊圖(3)電液伺服閥的傳遞函數傳遞函數為：W(s)=Q(s)/I(s)=Ks/(SA2/ 2+2gs/ +1)S s或W(s)=Q(s)/I(s)=Ks/(TS+1)S式中：Ks為電液伺服閥增益，Q為輸出流量，I為輸入電流，Ws為伺服閥固有頻率，￡為伺服閥的阻尼比,Ts為伺服閥的時間常數(4)由電液平衡方程：(V4p)?△*+(L+K)AP=Ki-Ay⑸活塞受力平衡方程：my+By+Ky=A.爵-f進而求出： ， ‘S考慮彈性負載，kAs考慮彈性負載，負載F=0時:LX_PXRX—PXRk~ikS-l—+Iw2Xk傳遞函數可以表達為:傳遞函數可以表達為:式中：W--液壓阻尼比W--滯后頻率」--轉折頻率匕r--綜合阻尼比液壓阻尼系數板--缸漏后壓力增益圖6電液位置伺服系統方塊圖可以得到系統的開環傳遞函數：做單位階躍響應時域分析:做單位階躍響應時域分析:-----WORD格式--可編輯--專業資料'電液伺服控制系統的仿真模型（1）電液伺服閥的傳遞函數從樣本上查得：TOC\o"1-5"\h\zKs=0.0707，Ws=600hz, &0.7則：/\ 0.0707\o"CurrentDocument"WS=~S~~1.4s[

—一+ +16002 600根據上述傳遞函數，在matlab中編程，1-nmn=[□.ora?]12- den=[1/600^2,1.4/600,1]- t=[0:0.01:0.1]- [/jXjt] ep(nuirijderijt)-plot(t,y)- grid- xlatel Time[sec]t?)- ylabel y!)根據上述傳遞函數，在matlab/simulink，做單位階躍響應分析:TransferFen（2）伺服閥-油缸的傳遞函數：為了簡化計算，取F（S）=0d已知：4=0.0628m2,k=0.65*1o）濾,&=0.2,K=1000”,k=0.0707,k=^P M%r sf 「msv a700k=2.58*10_5m3,y=2.2*10_3M.，b=7*108N”o=0.425，V，o=1066，/，ce 0 E -M2r -Sv S代入式得:37_45s+37_45s+1]根據上述傳遞函數，在matlab/simulink，