《电液系统与建模》教学课件

《电液系统与建模》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《电液系统与建模》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用第1节绪论一、液压控制系统工作原理应用及开展简介二、液压控制系统组成三、液压控制系统分类四、液压控制系统特点第1节绪论一、液压控制系统工作原理应用及开展简介1.1液压控系统的根本工作原理1.1.1液压控制系统1.1液压控系统的根本工作原理1.1.1液压控制系统《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件〔4〕小结

液压控制系统具有负反响回路，它是一个负反响控制系统。液压控制系统的主要构成包含有控制元件〔例如伺服阀、滑阀等〕，执行元件〔例如液压缸〕液压动力机构液压动力机构油液压控制元件、执行元件、负载三者构成，称为液压动力机构。液压控制概念包含有液压动力机构的反响控制系统，称为液压控制系统。〔4〕小结

1.2液压控制系统的组成指令元件反响元件比较元件放大元件执行元件被控对象校正装置1.2液压控制系统的组成指令元件《电液系统与建模》教学课件1.3液压控制系统分类1、按偏差信号的产生与传递介质可分为机械～液压控制系统〔简称为机液控制系统〕电气～液压控制系统〔简称为电液控制系统〕气动～液压控制系统〔简称为气液控制系统〕1.3液压控制系统分类1、按偏差信号的产生与传递介质可分为2、按液压控制元件可分为阀控系统泵控系统2、按液压控制元件可分为3、按被控物理量可分为位置控制系统速度控制系统力控制系统压力控制系统其他物理量控制系统〔温度、加速度等〕3、按被控物理量可分为4、按输入信号不同可分为伺服控制系统：输入信号不断变化，输出信号以一定准确度跟随输入信号变化的控制系统。恒值控制系统：输入信号为常值或随时间缓慢变化，系统能抑制外界干扰的影响，以一定准确度将输出保持在希望的数值上的控制系统。4、按输入信号不同可分为1.4液压控制系统的特点1.4.1优点功率～重量比大，扭矩～惯量比大〔力～质量〕液压执行机构响应速度快，系统频带宽。因液压固有频率高。抗干扰能力强，液压系统刚度大，在外界干扰影响下，其变化小。其他，润滑性好，散热性好。1.4.2缺点液压元件要求加工精度高，造成制造本钱高。要求密封好，、否那么引起系统泄漏。液压易受污染，要求过滤精度高。液压能源的获得与输送不向电能那样方便。1.4液压控制系统的特点1.4.1优点第2节电液伺服阀

图2.1电液伺服阀在系统中的位置1、作用：用于电液控制系统中（1）信号转换：将电信号i变成液压信号QL、PL。（2）功率放大：将小功率电信号放大为大功率液压信号。（3）控制元件：伺服阀液压量强度受输入电信号控制，从而控制进入液压执行机构中的流量、压力，推动负载运动。§1.概述第2节电液伺服阀

图2.1电液伺服阀在系统中的位置1、作用2、构成：电液伺服阀由以下几局部组成：〔1〕力矩马达：将电流i转换为力矩Td〔或Fd〕；〔2〕力矩位移转换装置：将力矩Fd转换为挡板位移Xf；〔3〕中间级液压放大器：推动滑阀阀芯〔功率级〕；〔4〕功率级液压放大器：输出QL、PL。2、构成：电液伺服阀由以下几局部组成：〔1〕力矩马达：将电流图2.2电液伺服阀根本构造图假设阀中有一个中间液压放大器，为两级阀假设阀中有两个中间液压放大器，为三级阀图2.2电液伺服阀根本构造图假设阀中有一个中间液压放大器，为电液伺服阀工作原理

力反响两级伺服阀电液伺服阀工作原理

力反响两级伺服阀力反响两级伺服阀构造原理图〔b〕伺服阀原理图。力反响两级伺服阀构造原理图〔b〕伺服阀原理图。1〕组成1〕力矩马达：导磁体、永久磁铁、控制线圈及衔铁等〔2〕力矩位移转换装置：弹簧管，挡板〔3〕中间液压放大器：固定节流孔、喷嘴、挡板组成的双喷嘴挡板阀，其负载是功率级滑阀。〔4〕功率液压放大器：阀芯及阀套组成的零开口四通滑阀。〔5〕衔铁，挡板，反响杆组件：衔铁，挡板，弹簧管，反响杆等组成。将力矩马达，中间级及功率放大级联系在一起，形成滑阀位置负反响。〔6〕附件、油管等1〕组成1〕力矩马达：导磁体、永久磁铁、控制线圈及衔铁等2)力反响两级伺服阀工作过程2)力反响两级伺服阀工作过程2〕两个控制线圈用法2〕两个控制线圈用法2、两级滑阀式伺服阀2、两级滑阀式伺服阀电液伺服阀分类伺服阀分类方法很多，按伺服阀中含液压放大器个数分类如下：1、单极伺服阀2、两级伺服阀1〕滑阀位置反响力反响式直接位置反响式平衡弹簧式机械位置反响式电气位置反响式2〕负载流量反响3〕负载压力反响4〕动压反响3、三级伺服阀电液伺服阀分类伺服阀分类方法很多，按伺服阀中含液压放大器个图2.3力反响两级伺服阀图2.3力反响两级伺服阀图动铁式单级伺服阀图动铁式单级伺服阀图动圈式单级伺服阀图动圈式单级伺服阀图力反响两级伺服阀图力反响两级伺服阀图直接反响两级伺服阀图直接反响两级伺服阀图弹簧对中式两级伺服阀

图弹簧对中式两级伺服阀图机械反响两级伺服阀图机械反响两级伺服阀§2电液伺服阀传递函数由两种阀传递函数式可知，根本形式一样，仅参数具体表达式不同。即不是一阶环节也不是二阶环节，是三阶动态函数。工程上根据系统工作频宽及伺服阀频宽可将其近似为如下三种：A)Ksv比例环节B）惯性环节C）振荡环节§2电液伺服阀传递函数由两种阀传递函数式可知，根本形式一4〕电液伺服阀静态方程Ql=Ki

Qon=KiR

额定负载流量

式中：iR------额定电流

----阀压降额定空载流量Qln=KiR4〕电液伺服阀静态方程Ql=KiQon=§3伺服阀选择方法及使用本卷须知伺服阀选择方法根据执行元件所需最大负载流量Qlm与最大负载压力Plm计算伺服阀的阀压降，再根据已知参数Qlm和PV，折算为伺服阀样本对应参数Qls及Pvs，按样本给出的阀压降Pvs和额定负载流量Qls确定伺服阀型号及规格。1、根据伺服阀尽可能工作在线形区，一般选择油压力为Ps=3Plm/2Ps不能超过额定压力2、计算阀压降PV=Ps-Plm3、根据样本给出的阀压降PVs及参数Qlm、PV求伺服阀流量：Qls=Qlm4、选伺服阀电流icm

5、根据已知参数icm、PVs、Qls选择阀型号及参数§3伺服阀选择方法及使用本卷须知伺服阀选择方法根据执行元件第3节液压动力机构液压动力机构由液压控制元件、液压执行元件和负载构成，液压控制元件可以是液压控制阀、也可以是变量泵，执行机构有液压伺服缸，液压伺服马达。动力机构控制方式有两种，即1、泵控，又称为容积控制，它是通过改变泵的排量来控制输入执行机构的流量，控制执行机构运动速度。在泵控系统中，系统压力取决于负载。2、阀控，又成为节流控制，它是用伺服阀控制输入执行机构的流量，控制执行机构的运动速度。在阀控系统中，液压源通常是恒压源。第3节液压动力机构液压动力机构由液压控制元件、液压执行元件3.1阀控液压缸

图3.1四通阀控液压缸3.1阀控液压缸

图3.1四通阀控液压缸3.1.1阀控液压缸动力机构根本方程1、滑阀流量方程2、液压缸连续性方程3、动力机构力平衡方程3.1.1阀控液压缸动力机构根本方程1、滑阀流量方程3.1.2阀控液压缸动力机构方块图、传递函数及状态方程1、动力机构方块图2、阀控液压缸动力机构的传递函数

3、阀控液压缸动力机构的状态方程

⑴由动力机构传递函数列写状态方程(2)由动力机构方块图直接列写状态方程3.1.2阀控液压缸动力机构方块图、传递函数及状态方程1、阀控液压缸动力机构的传递函数3.73.83.9阀控液压缸动力机构的传递函数3.73.83.9图3.2阀控液压缸动力机构方块图图3.2阀控液压缸动力机构方块图图3.3动力机构方块图直接

列写状态方程

图3.3动力机构方块图直接

列写状态方程2、动力机构传递函数简化形式1〕振动台、火炮、雷达天线因为在低频区可把阀控液压缸看成是一个阻尼系数为的粘性阻尼器，表征阀控液压缸作为阻尼缸工作时的特性，并等于稳态速度刚度2、动力机构传递函数简化形式因为在低频区可把阀控液压缸看成是2〕电液疲劳试验机、轧机液压压下系统因为也可以写成另一种形式液压弹簧刚度与液压阻尼之比负载刚度与阻尼系数之比液压弹簧刚度和负载弹簧串联耦合时的刚度与阻尼系数之比3.152〕电液疲劳试验机、轧机液压压下系统因为也可以写成另一种形式阀控液压缸动力机构的频率特性分析

负载刚度为零〔k=0〕时的频率特性阀控液压缸动力机构的频率特性分析

负载刚度为零〔k=0〕时的《电液系统与建模》教学课件负载刚度为不为零〔〕时的频率特性负载刚度为不为零〔〕时的频率特性《电液系统与建模》教学课件阀控液压缸的动态特性传递函数Y∕F表示外加扰动力的变化对输出位移的影响，称为阀控液压缸的动态柔度特性。式中负号表示外扰动增加将引起液压缸速度降低。F/Y的倒数，称为动态刚度，动态刚度表示一个系统的抗干扰能力，动态刚度越大，其抗干扰能力越强。动态刚度的传递函数为：=4

当K=0，时，则=，一般〈。

阀控液压缸的动态特性传递函数Y∕F表示外加扰动力的变化对图3.7传递函数F/Y双对数图-40-20020406080Magnitude(dB)10-1100101102103180225270315360405Phase(deg)BodeDiagramFrequency(rad/sec)图3.7传递函数F/Y双对数图-40-2002040608图5.2系统组成原理第4节电液位置伺服系统

4.1系统的组成与方块图图5.2系统组成原理第4节电液位置伺服系统4.1系图4.3系统职能方块图图4.3系统职能方块图4.1.2系统传递函数方块图液压缸及负载伺服阀伺服放大器——————电流负反馈位移传感器加法器4.1.2系统传递函数方块图液压缸及负载伺服阀伺服放大图5.4系统方块图4.1.2系统传递函数方块图图5.4系统方块图4.1.2系统传递函数方块图图4.5系统简化方块图假设：1．响应伺服阀2．采用耐高压晶体管输出电流负反馈伺服放大器1）按第二章动力机构参数选择方法。A、Ksv、Kce、Vt、、、均为已知。2）Kf、Ka根据系统性能要求定图4.5系统简化方块图假设：1．响应伺服阀2．采用耐高压4.2系统动态分析5.2.1稳定性分析4.2系统动态分析5.2.1稳定性分析根据稳定性要求，Kf、Ka值可定根据稳定性要求，Kf、Ka值可定图4.6系统开环伯德图图4.6系统开环伯德图4.2.2闭环频率响应用图解法求（或用计算机求解）得P171图4-7、4-8、4-94.2.2闭环频率响应用图解法求（或用计算机求解）得P171《电液系统与建模》教学课件图4.7系统闭环伯德图图4.7系统闭环伯德图当，放大系数为100时，其闭环刚度特性曲线如图所示。当，放大图4.8闭环刚度特性曲线图4.8闭环刚度特性曲线图4.9时域特性曲线〔瞬态响应〕4.2.3瞬态响应

由闭环传递函数，当系统输入为单位阶跃输入时，可求出图4.9时域特性曲线〔瞬态响应〕4.2.3瞬态响应由4.3系统误差分析

4.3.1系统稳态误差分析

由自动控制原理可知，单位反馈系统德文态误差为利用终值定理4.3系统误差分析4.3.1系统稳态误差分析由自动控制原可求得系统的稳态误差。也可以利用误差系数表示，将误差传递函数用台劳公式展开可得可求得系统的稳态误差。也可以利用误差系数表示，将误差传递函数4.3.2系统静态误差分析

静态误差分为动力机死区构静态误差、伺服阀死区静态误差、阀和放大器零漂静态误差、检测静态误差等1、动力机构死区静态误差设动力机构静摩擦力为为了克服静摩擦力所需的压差增量为由于液压缸泄漏和附加的流量为为了产生附加流量所需的伺服阀电流为～由于静摩擦力引起的死区，这算为伺服阀输入电流。开环增益系统静态刚度4.3.2系统静态误差分析静态误差分为动力机死区构静态误差2、伺服阀死区静态误差阀死区电流设为静态误差为3、阀和放大器零漂静态误差零票电流设为静态误差为系统电气部分增益2、伺服阀死区静态误差阀死区电流设为静态误差为3、阀和4、检测元件静态误差传感器误差直接反映在系统的输出上则总的静态误差为：一般误差分配时，要求<1/2系统允许的误差4、检测元件静态误差传感器误差直接反映在系统的输出上则总的图4.10具有弹性负载的电液位置伺服系统动力机构数学模型4.5具有弹性负载的电液位置伺服系统

动力机构数学模型图4.10具有弹性负载的电液位置伺服系统动力机构数学模型4.图4.11具有弹性负载的电液位置伺服系统职能方块图系统职能方块图图4.11具有弹性负载的电液位置伺服系统职能方块图系统职能4.5.2系统传递函数

1、动力机构传递函数4.5.2系统传递函数1、动力机构传递函数2、伺服放大器传递函数3、伺服阀传递函数4、位移传感器传递函数5、加法器2、伺服放大器传递函数3、伺服阀传递函数4、位移传感器传图4.12具有弹性负载的电液位置伺服系统方块图图4.12具有弹性负载的电液位置伺服系统方块图图4.13具有弹性负载的电液位置伺服系统简化方块图4.5.3系统方块图的简化图4.13具有弹性负载的电液位置伺服系统简化方块图4.5.4.5.4开环传递函数4.5.5特点1、系统为零型系统，最低转角为2、与无弹性负载的动力机构系统相比较，无弹性负载系统中的积分环节变为低频惯性环节。3、工作中，由于偏离零位引起的阀系数、变化，造成频率特性的变化（1）变化、的变化使幅频特性上下移动。（2）的变化对系统特性有较大的影响，上升，增益下降，=上升，不变，不变，上升。有利于系统的稳定。4.5.4开环传递函数4.5.5特点1、系统为零型系统，最低图4.14具有弹性负载的电液位置伺服系统开环波德图(幅频特性曲线)（3）弹性负载K的影响K上升，系统开环增益下降，上升，下降，上升，上升，有利于系统的稳定，但频宽下降，系统快速性变差。图4.14具有弹性负载的电液位置伺服系统开环波德图(幅频特性图4.14具有弹性负载的电液位置伺服系统开环波德图(相频特性曲线)图4.14具有弹性负载的电液位置伺服系统开环波德图(相频特性《电液系统与建模》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《电液系统与建模》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用第1节绪论一、液压控制系统工作原理应用及开展简介二、液压控制系统组成三、液压控制系统分类四、液压控制系统特点第1节绪论一、液压控制系统工作原理应用及开展简介1.1液压控系统的根本工作原理1.1.1液压控制系统1.1液压控系统的根本工作原理1.1.1液压控制系统《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件《电液系统与建模》教学课件〔4〕小结

液压控制系统具有负反响回路，它是一个负反响控制系统。液压控制系统的主要构成包含有控制元件〔例如伺服阀、滑阀等〕，执行元件〔例如液压缸〕液压动力机构液压动力机构油液压控制元件、执行元件、负载三者构成，称为液压动力机构。液压控制概念包含有液压动力机构的反响控制系统，称为液压控制系统。〔4〕小结

1.2液压控制系统的组成指令元件反响元件比较元件放大元件执行元件被控对象校正装置1.2液压控制系统的组成指令元件《电液系统与建模》教学课件1.3液压控制系统分类1、按偏差信号的产生与传递介质可分为机械～液压控制系统〔简称为机液控制系统〕电气～液压控制系统〔简称为电液控制系统〕气动～液压控制系统〔简称为气液控制系统〕1.3液压控制系统分类1、按偏差信号的产生与传递介质可分为2、按液压控制元件可分为阀控系统泵控系统2、按液压控制元件可分为3、按被控物理量可分为位置控制系统速度控制系统力控制系统压力控制系统其他物理量控制系统〔温度、加速度等〕3、按被控物理量可分为4、按输入信号不同可分为伺服控制系统：输入信号不断变化，输出信号以一定准确度跟随输入信号变化的控制系统。恒值控制系统：输入信号为常值或随时间缓慢变化，系统能抑制外界干扰的影响，以一定准确度将输出保持在希望的数值上的控制系统。4、按输入信号不同可分为1.4液压控制系统的特点1.4.1优点功率～重量比大，扭矩～惯量比大〔力～质量〕液压执行机构响应速度快，系统频带宽。因液压固有频率高。抗干扰能力强，液压系统刚度大，在外界干扰影响下，其变化小。其他，润滑性好，散热性好。1.4.2缺点液压元件要求加工精度高，造成制造本钱高。要求密封好，、否那么引起系统泄漏。液压易受污染，要求过滤精度高。液压能源的获得与输送不向电能那样方便。1.4液压控制系统的特点1.4.1优点第2节电液伺服阀

图2.1电液伺服阀在系统中的位置1、作用：用于电液控制系统中（1）信号转换：将电信号i变成液压信号QL、PL。（2）功率放大：将小功率电信号放大为大功率液压信号。（3）控制元件：伺服阀液压量强度受输入电信号控制，从而控制进入液压执行机构中的流量、压力，推动负载运动。§1.概述第2节电液伺服阀

图2.1电液伺服阀在系统中的位置1、作用2、构成：电液伺服阀由以下几局部组成：〔1〕力矩马达：将电流i转换为力矩Td〔或Fd〕；〔2〕力矩位移转换装置：将力矩Fd转换为挡板位移Xf；〔3〕中间级液压放大器：推动滑阀阀芯〔功率级〕；〔4〕功率级液压放大器：输出QL、PL。2、构成：电液伺服阀由以下几局部组成：〔1〕力矩马达：将电流图2.2电液伺服阀根本构造图假设阀中有一个中间液压放大器，为两级阀假设阀中有两个中间液压放大器，为三级阀图2.2电液伺服阀根本构造图假设阀中有一个中间液压放大器，为电液伺服阀工作原理

力反响两级伺服阀电液伺服阀工作原理

力反响两级伺服阀力反响两级伺服阀构造原理图〔b〕伺服阀原理图。力反响两级伺服阀构造原理图〔b〕伺服阀原理图。1〕组成1〕力矩马达：导磁体、永久磁铁、控制线圈及衔铁等〔2〕力矩位移转换装置：弹簧管，挡板〔3〕中间液压放大器：固定节流孔、喷嘴、挡板组成的双喷嘴挡板阀，其负载是功率级滑阀。〔4〕功率液压放大器：阀芯及阀套组成的零开口四通滑阀。〔5〕衔铁，挡板，反响杆组件：衔铁，挡板，弹簧管，反响杆等组成。将力矩马达，中间级及功率放大级联系在一起，形成滑阀位置负反响。〔6〕附件、油管等1〕组成1〕力矩马达：导磁体、永久磁铁、控制线圈及衔铁等2)力反响两级伺服阀工作过程2)力反响两级伺服阀工作过程2〕两个控制线圈用法2〕两个控制线圈用法2、两级滑阀式伺服阀2、两级滑阀式伺服阀电液伺服阀分类伺服阀分类方法很多，按伺服阀中含液压放大器个数分类如下：1、单极伺服阀2、两级伺服阀1〕滑阀位置反响力反响式直接位置反响式平衡弹簧式机械位置反响式电气位置反响式2〕负载流量反响3〕负载压力反响4〕动压反响3、三级伺服阀电液伺服阀分类伺服阀分类方法很多，按伺服阀中含液压放大器个图2.3力反响两级伺服阀图2.3力反响两级伺服阀图动铁式单级伺服阀图动铁式单级伺服阀图动圈式单级伺服阀图动圈式单级伺服阀图力反响两级伺服阀图力反响两级伺服阀图直接反响两级伺服阀图直接反响两级伺服阀图弹簧对中式两级伺服阀

图弹簧对中式两级伺服阀图机械反响两级伺服阀图机械反响两级伺服阀§2电液伺服阀传递函数由两种阀传递函数式可知，根本形式一样，仅参数具体表达式不同。即不是一阶环节也不是二阶环节，是三阶动态函数。工程上根据系统工作频宽及伺服阀频宽可将其近似为如下三种：A)Ksv比例环节B）惯性环节C）振荡环节§2电液伺服阀传递函数由两种阀传递函数式可知，根本形式一4〕电液伺服阀静态方程Ql=Ki

Qon=KiR

额定负载流量

式中：iR------额定电流

----阀压降额定空载流量Qln=KiR4〕电液伺服阀静态方程Ql=KiQon=§3伺服阀选择方法及使用本卷须知伺服阀选择方法根据执行元件所需最大负载流量Qlm与最大负载压力Plm计算伺服阀的阀压降，再根据已知参数Qlm和PV，折算为伺服阀样本对应参数Qls及Pvs，按样本给出的阀压降Pvs和额定负载流量Qls确定伺服阀型号及规格。1、根据伺服阀尽可能工作在线形区，一般选择油压力为Ps=3Plm/2Ps不能超过额定压力2、计算阀压降PV=Ps-Plm3、根据样本给出的阀压降PVs及参数Qlm、PV求伺服阀流量：Qls=Qlm4、选伺服阀电流icm

5、根据已知参数icm、PVs、Qls选择阀型号及参数§3伺服阀选择方法及使用本卷须知伺服阀选择方法根据执行元件第3节液压动力机构液压动力机构由液压控制元件、液压执行元件和负载构成，液压控制元件可以是液压控制阀、也可以是变量泵，执行机构有液压伺服缸，液压伺服马达。动力机构控制方式有两种，即1、泵控，又称为容积控制，它是通过改变泵的排量来控制输入执行机构的流量，控制执行机构运动速度。在泵控系统中，系统压力取决于负载。2、阀控，又成为节流控制，它是用伺服阀控制输入执行机构的流量，控制执行机构的运动速度。在阀控系统中，液压源通常是恒压源。第3节液压动力机构液压动力机构由液压控制元件、液压执行元件3.1阀控液压缸

图3.1四通阀控液压缸3.1阀控液压缸

图3.1四通阀控液压缸3.1.1阀控液压缸动力机构根本方程1、滑阀流量方程2、液压缸连续性方程3、动力机构力平衡方程3.1.1阀控液压缸动力机构根本方程1、滑阀流量方程3.1.2阀控液压缸动力机构方块图、传递函数及状态方程1、动力机构方块图2、阀控液压缸动力机构的传递函数

3、阀控液压缸动力机构的状态方程

⑴由动力机构传递函数列写状态方程(2)由动力机构方块图直接列写状态方程3.1.2阀控液压缸动力机构方块图、传递函数及状态方程1、阀控液压缸动力机构的传递函数3.73.83.9阀控液压缸动力机构的传递函数3.73.83.9图3.2阀控液压缸动力机构方块图图3.2阀控液压缸动力机构方块图图3.3动力机构方块图直接

列写状态方程

图3.3动力机构方块图直接

列写状态方程2、动力机构传递函数简化形式1〕振动台、火炮、雷达天线因为在低频区可把阀控液压缸看成是一个阻尼系数为的粘性阻尼器，表征阀控液压缸作为阻尼缸工作时的特性，并等于稳态速度刚度2、动力机构传递函数简化形式因为在低频区可把阀控液压缸看成是2〕电液疲劳试验机、轧机液压压下系统因为也可以写成另一种形式液压弹簧刚度与液压阻尼之比负载刚度与阻尼系数之比液压弹簧刚度和负载弹簧串联耦合时的刚度与阻尼系数之比3.152〕电液疲劳试验机、轧机液压压下系统因为也可以写成另一种形式阀控液压缸动力机构的频率特性分析

负载刚度为零〔k=0〕时的频率特性阀控液压缸动力机构的频率特性分析

负载刚度为零〔k=0〕时的《电液系统与建模》教学课件负载刚度为不为零〔〕时的频率特性负载刚度为不为零〔〕时的频率特性《电液系统与建模》教学课件阀控液压缸的动态特性传递函数Y∕F表示外加扰动力的变化对输出位移的影响，称为阀控液压缸的动态柔度特性。式中负号表示外扰动增加将引起液压缸速度降低。F/Y的倒数，称为动态刚度，动态刚度表示一个系统的抗干扰能力，动态刚度越大，其抗干扰能力越强。动态刚度的传递函数为：=4

当K=0，时，则=，一般〈。

阀控液压缸的动态特性传递函数Y∕F表示外加扰动力的变化对图3.7传递函数F/Y双对数图-40-20020406080Magnitude(dB)10-1100101102103180225270315360405Phase(deg)BodeDiagramFrequency(rad/sec)图3.7传递函数F/Y双对数图-40-2002040608图5.2系统组成原理第4节电液位置伺服系统

4.1系统的组成与方块图图5.2系统组成原理第4节电液位置伺服系统4.1系图4.3系统职能方块图图4.3系统职能方块图4.1.2系统传递函数方块图液压缸及负载伺服阀伺服放大器——————电流负反馈位移传感器加法器4.1.2系统传递函数方块图液压缸及负载伺服阀伺服放大图5.4系统方块图4.1.2系统传递函数方块图图5.4系统方块图4.1.2系统传递函数方块图图4.5系统简化方块图假设：1．响应伺服阀2．采用耐高压晶体管输出电流负反馈伺服放大器1）按第二章动力机构参数选择方法。A、Ksv、Kce、Vt、、、均为已知。2）Kf、Ka根据系统性能要求定图4.5系统简化方块图假设：1．响应伺服阀2．采用耐高压4.2系统动态分析5.2.1稳定性分析4.2系统动态分析5.2.1稳定性分析根据稳定性要求，Kf、Ka值可定根据稳定性要求，Kf、Ka值可定图4.6系统开环伯德图图4.6系统开环伯德图4.2.2闭环频率响应用图解法求（或用计算机求解）得P171图4-7、4-8、4-94.2.2闭环频率响应用图解法求（或用计算机求解）得P171《电液系统与建模》教学课件图4.7系统闭环伯德图图4.7系统闭环伯德图当，放大系数为100时，其闭环刚度特性曲线如图所示。当，放大图4.8闭环刚度特性曲线图4.8闭环刚度特性曲线图4.9时域特性曲线〔瞬态响应〕4.2.3瞬态响应

由闭环传递函数，当系统输入为单位阶跃输入时，可求出图4.9时域特性曲线〔瞬态响应〕4.2.3瞬态响应由4.3系统误差分析

4.3.1系统稳态误差分析

由自动控制原理可知，单位反馈系统德文态误差为利用终值定理4.3系统误差分析4.3.1系统稳