电液比例与伺服控制 内容简介
简介
本书系统介绍了电液比例与伺服控制技术的基础理论、基本元件、系统组成及性能特点。全书共分十章，系统地、循序渐进地阐述了电液比例与伺服控制中的各种控制元件、动力元件及系统的工作原理、性能特点、建模和分析方法，并从实用的角度出发，简要介绍了系统的校正方法、实用基本回路及其应用、伺服比例放大器的原理和应用、比例与伺服系统的使用和维护常识。本书内容取材适当，每章配有一定数量的思考题和习题，便于教学与自学。 本书可作为高等学校机械电子专业、流体传动与控制专业方向及有关专业教材，也可供从事机械电气方面工作的工程技术人员参考。
电液比例与伺服控制 目录
1 电液比例与伺服控制系统概述1.1 电液比例与伺服控制技术的发展概况1.2 液压伺服系统基本概念及典型系统举例1.2.1 液压伺服系统的基本概念及工作特点1.2.2 典型液压伺服系统举例1.3 电液比例控制系统工作原理及特点1.3.1 液压开关型控制与比例控制系统1.3.2 电液比例控制的基本特点1.4 电液比例与伺服控制系统的分类与组成1.4.1 电液比例与伺服控制系统的分类1.4.2 电液比例与伺服控制系统的组成思考题2 液压放大元件2.1 液压放大元件的结构与分类2.1.1 圆柱滑阀2.1.2 锥阀2.1.3 喷嘴挡板阀2.1.4 射流式控制阀2.1.5 组合式多级液压放大2.2 液压控制阀静特性的一般分析2.2.1 滑阀的压力一流量方程的一般表达式2.2.2 控制阀的静特性曲线2.2.3 阀的线性化分析和阀系数2.3 零开口四边阀的静特性2.3.1 理想零开口四边滑阀的静特性2.3.2 实际零开口四边滑阀的静特性2.4 正开口与负开口四边阀的静特性2.4.1 正开口四边阀的静特性2.4.2 负开口滑阀分析2.5 双边滑阀的静特性2.5.1 零开口双边滑阀的静特性2.5.2 正开口双边滑阀的静特性2.6 喷嘴挡板阀静特性分析2.6.1 单喷嘴挡板阀静特性分析2.6.2 双喷嘴挡板阀静特性分析2.7 控制阀上的受力分析2.7.1 动量方程与液动力2.7.2 液流对控制阀的作用力分析思考题习题3 液压动力元件3.1 四通阀(四边阀)控液压缸的数学模型3.1.1 基本方程及其拉氏变换式3.1.2 四通阀控对称液压缸的方块图及传递函数3.1.3 传递函数的简化3.2 四通阀控制液压马达的数学模型3.2.1 基本方程及其拉氏变换式3.2.2 输出方程与传递函数3.3 阀控液压动力元件的参数分析3.3.1 液压扭矩放大器3.3.2 没有弹性负载时液压动力元件的频率特性分析3.3.3 有弹性负载时液压动力元件的频率特性分析3.4 三通阀控液压缸3.4.1 基本方程及其拉氏变换式3.4.2 总输出方程3.5 泵控液压马达3.5.1 基本方程及其拉氏变换式3.5.2 输出方程与传递函数3.5.3 泵控液压马达与阀控液压马达的比较3.5.4 位置直接反馈型比例排量变量泵伺服变量机构3.6 液压动力元件与负载的匹配3.6.1 等效负载的计算3.6.2 负载轨迹3.6.3 阀控液压动力元件的输出功率和阀控系统的效率3.6.4 阀控液压动力元件的输出特性3.6.5 液压动力元件与负载的匹配思考题习题4 电液伺服阀4.1 电液伺服阀概述4.1.1 电液伺服阀的结构组成4.1.2 电液伺服阀的分类4.2 电液伺服阀中的电一机械转换元件4.2.1 永磁动铁式力矩马达4.2.2 永磁动圈式力马达4.2.3 动铁式力矩马达与动圈式力马达的性能比较4.3 典型两级电液伺服阀4.3.1 位置反馈式电液伺服阀4.3.2 压力反馈式电液伺服阀4.4 电液伺服阀的主要性能参数4.4.1 表示电液伺服阀规格的主要性能参数4.4..2 电液伺服阀的静态特性4.4..3 电液伺服阀动态特性4.4.4 输入电气特性4.5 电液伺服阀的选择4.5.1 一般原则4.5.2 电液伺服阀规格的选择思考题习题5 电液伺服控制系统的分析与设计5.1 电液伺服控制系统的工作原理与类型5.1.1 典型电液伺服系统5.1.2 电液伺服系统的分类5.2 电液位置伺服系统分析5.2.1 电液位置伺服系统各环节的传递函数及系统方块图5.2.2 电液伺服系统稳定性分析5.2.3 系统快速性分析5.2.4 系统的稳态误差分析5.3 电液位置伺服系统的校正与设计5.3.1 滞后校正5.3.2 速度反馈校正5.3.3 速度和加速度反馈校正5.3.4 压力反馈校正5.3.5 动压反馈校正5.3.6 采用PID调节器的校正5.3.7 电液位置伺服系统的应用设计计算实例5.4 电液速度伺服控制系统5.4.1 电液速度伺服控制的原理5.4.2 电液速度伺服控制系统分析5.4.3 电液速度控制系统的校正5.5 电液力控制系统5.5.1 电液力控制系统组成及工作原理5.5.2 电液力控制系统数学模型的建立5.5.3 电液力控制系统动、静态特性分析5.5.4 电液力控制系统的参数确定与校正思考题习题6 电液比例控制阀6.1 电液比例控制阀概述6.1.1 电液比例控制阀的分类6.1.2 电液比例阀的构成6.2 比例电磁铁6.2.1 比例电磁铁的结构与工作原理6.2.2 比例电磁铁的控制形式6.3 电液比例控制压力阀6.3.1 直动式比例溢流阀6.3.2 先导式比例溢流阀6.3.3 比例溢流阀的特性6.3.4 直动式比例减压阀6.3.5 先导式比例减压阀6.3.6 比例减压阀的静态特性曲线6.4 电液比例流量控制阀6.4.1 直动式比例节流阀6.4.2 先导式比例节流阀6.4.3 二通型电液比例流量阀6.4.4 三通型电液比例流量阀与压力流量复合比例阀6.5 电液比例方向阀6.5.1 电液比例方向阀的特点与分类6.5.2 直动式比例方向阀6.5.3 先导式比例方向阀6.5.4 比例方向阀的特性6.5.5 比例方向阀的选用6.6 电液伺服比例阀6.6.1 电液伺服比例阀的特点6.6.2 单级伺服比例阀6.6.3 先导式电液伺服比例阀 思考题习题7 电液比例容积控制元件7.1 电液比例排量变量泵7.1.1 位置直接反馈式电液比例排量控制泵7.1.2 位移一力反馈式电液比例排量控制泵7.1.3 位移一电反馈型电液比例排量泵7.2 电液比例压力控制泵7.2.1 直接控制式电液比例压力调节泵7.2.2 先导式电液比例压力控制泵7.3 电液比例流量控制变量泵7.3.1 电液比例流量控制变量泵的流量控制与调节7.3.2 电液比例流量控制变量泵的静特性7.3.3 带截流控制的电液比例流量控制泵7.4 电液复合比例变量泵7.4.1 压力补偿型电液比例复合控制泵7.4.2 电反馈型电液比例复合控制泵思考题习题8 电液比例控制基本回路及应用8.1 电液比例压力、力控制回路及其应用8.1.1 电液比例调压回路8.1.2 电液比例减压回路8.1.3 闭环电液比例压力(力)控制回路和系统应用8.2 电液比例速度控制回路与系统应用8.2.1 开环比例节流速度控制回路8.2.2 闭环比例节流速度控制回路8.2.3 比例容积速度控制回路8.2.4 电液比例速度控制回路的应用实例——液压电梯比例速度控制系统8.3 电液比例压力-速度控制回路8.3.1 比例压力流量复合控制阀的压力-速度控制回路8.3.2 比例压力流量控制复合泵的压力-速度控制回路8.4 比例方向及速度控制回路8.4.1 对称执行元件的比例方向与速度控制回路8.4.2 非对称执行元件的电液比例方向与速度控制回路8.4.3 电液比例差动控制回路8.4.4 电液比例方向速度控制系统实例——平面磨床工作台方向速度控制系统8.5 比例方向阀节流调速的压力补偿控制回路8.5.1 比例方向阀的进油节流压力补偿控制回路8.5.2 比例方向阀的回油节流压力补偿控制回路8.5.3 比例方向阀节流调速压力补偿应用实例8.6 电液比例位置控制回路与系统8.6.1 采用比例节流阀控制的开环减速定位控制系统8.6.2 闭环比例位置控制回路8.6.3 电液比例位置控制应用实例8.7 电液比例同步控制回路系统8.7.1 采用比例调速阀的同步回路及其应用8.7.2 采用电液比例方向阀的同步回路及其应用8.7.3 采用比例流量变量泵的比例同步回路习题9 放大器9.1 概述9.2 放大器中主要基本电路9.2.1 输入电路9.2.2 电压调节电路9.2.3 功率放大电路9.2.4 颤振电路9.3 伺服放大器9.3.1 结构原理9.3.2 典型应用9.4 比例放大器9.4.1 结构原理9.4.2 典型应用9.5 放大器的使用思考题10 电液伺服和比例控制系统的使用和维护10.1 电液伺服与比例控制系统的使用和维护10.2 电液伺服与比例控制系统的常见故障10.2.1 电气控制系统故障10.2.2 液压系统故障10.2.3 电液伺服阀和电液比例阀的故障参考文献
电液比例与伺服控制 节选
《电液比例与伺服控制》系统介绍了电液比例与伺服控制技术的基础理论、基本元件、系统组成及性能特点。全书共分十章，系统地、循序渐进地阐述了电液比例与伺服控制中的各种控制元件、动力元件及系统的工作原理、性能特点、建模和分析方法，并从实用的角度出发，简要介绍了系统的校正方法、实用基本回路及其应用、伺服比例放大器的原理和应用、比例与伺服系统的使用和维护常识。《电液比例与伺服控制》内容取材适当，每章配有一定数量的思考题和习题，便于教学与自学。《电液比例与伺服控制》可作为高等学校机械电子专业、流体传动与控制专业方向及有关专业教材，也可供从事机械电气方面工作的工程技术人员参考。
电液比例与伺服控制 相关资料
插图：1电液比例与伺服控制系统概述1.1 电液比例与伺服控制技术的发展概况从广义上说，凡是系统的被控量（输出）能随输入或指令信号的变化连续地、成比例地得到控制的系统，都可以称为比例控制系统。液压伺服控制系统应属于比例控制系统的范畴。但人们习惯上将采用电液比例控制元件的系统称为电液比例控制系统，将采用液压伺服控制元件的系统称为液压伺服控制系统。电液比例和伺服控制技术是液压技术的重要分支，也是自动控制技术的重要分支。流体传动与控制技术已有很长的历史，但作为现代电液控制系统的发展，只需追溯到第二次世界大战期间。当时由于军事上的需要，在第二次世界大战后期，由于喷气式飞机的飞行速度很高，因此对控制系统的快速性、动态精度和功率一重量比提出了更高的要求。1940年底，在飞机上首先出现了电液伺服控制系统。当时的控制阀是由伺服电机驱动。伺服电机的惯量大，使其成为限制系统动态特性的主要环节。经过10多年的发展，至20世纪50年代后期，相继研制成了高响应的永磁式力矩马达和以喷嘴挡板阀为先导阀的电液伺服阀，使电液伺服系统成为当时响应最快、控制精度最高的伺服系统，为电液伺服技术的发展奠定了实践基础。到了60年代，由于各种反馈控制技术的应用，进一步提高了电液伺服阀的性能。许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率一重量比和大功率控制系统不断发展的需要，又进一步促进了电液伺服控制技术的发展，使电液伺服技术日臻成熟，使其广泛应用于各工业部门和军事领域，应用在飞机、船舶、航天器、近代科学实验装置及武器控制装置上。20世纪60年代后期，各类民用工程对电液控制技术的需求显得更加广泛和迫切。但是由于传统的伺服阀对流体介质的清洁度要求十分苛刻，制造成本和维护费用都较高昂，系统能耗也比较大，使其难以为一般工业用户所接受。而普通的电液传动控制又不能满足对较高质量控制系统的要求。因此，人们希望开发一种可靠、廉价，控制精度和响应特性能满足一般工业控制系统实际需要的电液控制系统。这就使20世纪60年代末、70年代初在发展工业伺服阀的同时，开始出现了电液比例技术的发展。初期的比例阀则是在传统的工业用液压阀的基础上，采用可靠、廉价的电一机械转换器（比例电磁铁）和与之相适应的阀内设计，从而开发出对油质要求与一般工业阀相近，阀内压力损失小，性能又能满足大部分工业控制要求的电
