第4章 机液伺服系统(10.8上课)
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《电液伺服控制系统》(含实验内容)教学大纲课程编码:08241068课程名称:电液伺服控制系统英文名称:electro-hydraulic servo control system开课学期:1学时/学分:30 (其中实验学时:4 )课程类型:专业课开课专业:机械电子工程专业本科生选用教材:《液压伺服控制系统》王春行主编主要参考书:执笔人:刘昕晖一、课程性质、目的与任务本课程为机械电子工程专业本科生专业选修课。
通过对本课程的学习使学生了解液压伺服控制的基本理论、液压伺服控制元件和液压伺服控制系统等知识,了解液压伺服控制元件和系统的作用原理、特性分析及设计计算等。
二、教学基本要求1.了解电液伺服系统的基本概念2.了解液压伺服控制的基本理论、基本方法。
3.了解液压伺服控制元件和液压伺服控制系统组成和基本原理。
4.了解液压伺服控制元件和系统的特性分析及初步设计计算方法。
三、各章节内容及学时分配第一章液压伺服控制系统概述(2学时)本章介绍液压伺服控制系统的工作原理、组成、分类、优缺点和应用。
通过本章的学习,可以对液压伺服控制系统有一个大致的了解。
1.1 液压伺服控制系统的工作原理和组成一、液压伺服控制系统的工作原理二、液压伺服控制系统举例三、液压伺服控制系统的组成1.2 液压伺服控制系统的分类一、按输入信号的变化规律分类二、按系统输出量的名称分类三、按驱动装置的控制方式和控制元件的类型分类四、按信号传递介质的形式分类五、按液压动力机构是否对称分类1.3 液压伺服控制系统的优缺点一、液压伺服控制系统的优点二、液压伺服控制系统的缺点1.4 液压伺服控制系统的发展和应用概况第二章液压放大元件(4学时)液压放大元件是液压伺服系统中的一种主要控制元件,它们的性能直接影响到液压伺服系统购工作品质,因此必须对它们的特性及设计淮则进行研究。
液压放大元件可以是液压伺服阀或伺服变量泵。
本章只讨论液压伺服阀,包括滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀。
第四章机液伺服系统机械液压伺服系统:液压动力元件和机械反馈装置所组成的反馈控制系统。
机液伺服系统主要用来进行位置控制,也可以用来控制其它物理量,如原动机的转速控制等。
机液伺服系统是最简单的伺服控制系统,其结构简单、工作可靠、容易维护;应用:飞机舵面操纵系统、车辆转向助力装置、仿型机床等。
第一节机液位置伺服系统一、机液位置伺服系统工作原理系统的动力元件由四边滑阀和液压缸组成,反馈是利用杠杆来实现的;构成机械闭环控制系统。
控制信号:输入位移Xi、阀芯位移Xv、输出位Xp;滑阀阀体与液压缸活塞由刚性杠杆连结在一起,构成反馈回路,是个闭环控制系统。
双出杆缸使控制对称;输出是活塞运动位移(或速度) x p相对输入的机械信号(阀芯位移) x i构成反馈回路,作用:信号复现和功率放大。
飞机上液压助力器的典型结构。
二、机液位置伺服系统工作原理方块图,三、机液位置伺服系统传递函数1、反馈放大增益活塞运动位移x p相对输入的机械信号x i比例关系:输入的机械信号x i,以C为支点求阀芯位移:阀芯位移x v =(b/b+a)x i输出的机械信号x p,以A为支点求活塞位移:活塞位移x p=(b+a / a)x v输入的机械信号x i'相对输出是活塞运动速度(或位移) x p信号比称为系统反馈放大增益。
K f = x i'/x p =(a/b+a)反馈放大增益对闭环控制系统的影响:反馈放大增益大,输出信号小;反馈放大增益小,输出信号大。
阀芯位移X v位移通过差动杆AC进行比较,在B点给出偏差信号(阀芯位移) X v。
2、控制信号的传递函数在差动杆运动较小时,阀芯位移Xv可由下式给出:3、液压动力元件的传递函数4、画出系统的传递函数方块图由式(4—1)和(4—2)可画出系统的方块图,如图4—3所示。
四、机液位置伺服系统稳定性分析稳定性是控制系统正常工作的必要条件,是系统最重要的特性。
液压伺服系统的动态分析和设计一般都是以稳定性要求为首要条件进行的。
飞机舵面控制机液伺服系统工作原理飞机舵面控制机液伺服系统是现代飞机上重要的控制装置之一,它通过控制舵面的运动来实现对飞机的姿态和航向的调整。
这个系统的工作原理相当精巧和复杂,下面我将为大家详细介绍。
让我们从液压伺服系统的角度来理解飞机舵面控制机的工作原理。
液压伺服系统是一种利用液压力来实现机械运动的技术,它由液压泵、液压缸和控制阀组成。
在飞机舵面控制机液伺服系统中,液压泵通过机械或电动方式提供高压液体,将其送入液压缸中,通过控制阀的开启和关闭来控制液体的流动,从而实现舵面的运动。
在飞机舵面控制机液伺服系统中,控制阀起着重要的作用。
它根据飞行员的操纵指令,控制液体的流向和流量,从而驱动液压缸使舵面产生相应的运动。
控制阀通常由电磁阀和机械阀组成,其中电磁阀负责控制液体的流向,机械阀则负责控制液体的流量。
当飞行员操纵操纵杆或脚踏板时,飞机舵面控制机液伺服系统会将操纵指令传递给控制阀。
控制阀根据操纵指令的大小和方向,控制液体的流动,使液压缸产生相应的推力,从而驱动舵面运动。
舵面的运动会改变飞机的姿态和航向,实现飞机的操纵和控制。
除了控制阀,液压泵也是飞机舵面控制机液伺服系统的关键组件之一。
液压泵负责提供高压液体,为液压缸的运动提供动力。
液压泵的工作原理类似于机械泵,通过旋转或推动来产生液体的压力,从而实现液体的输送。
总结起来,飞机舵面控制机液伺服系统的工作原理可以简单概括为:飞行员通过操纵杆或脚踏板发出操纵指令,控制阀根据指令驱动液压缸产生推力,从而使舵面产生运动,进而改变飞机的姿态和航向。
液压泵则为整个系统提供动力。
这个系统的精密控制和协调运作,保证了飞机能够稳定、安全地飞行。
飞机舵面控制机液伺服系统工作原理
飞机舵面控制机液伺服系统是一种重要的飞行控制系统,它通过对飞机舵面的控制来实现飞机的姿态调整和飞行方向的改变。
这个系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤。
飞机舵面控制机液伺服系统通过传感器感知飞机的当前姿态和飞行状态。
这些传感器可以包括加速度计、陀螺仪、气压计等,它们能够测量飞机的加速度、角速度、姿态角等参数。
传感器将测量得到的数据传输给飞机舵面控制机液伺服系统的控制器。
控制器根据这些数据进行分析和处理,计算出飞机舵面需要调整的角度和方向。
然后,控制器将计算得到的控制指令发送给液伺服系统。
液伺服系统由液压装置和伺服执行机构组成。
液压装置负责提供动力,将液体压力传递给伺服执行机构。
伺服执行机构接收到液压装置传递过来的液体压力,根据控制指令进行动作,驱动飞机舵面进行相应的调整。
通过调整飞机舵面的角度和位置,飞机的姿态和飞行方向得以改变。
飞机舵面控制机液伺服系统的工作原理可以通过这一系列步骤来描述。
它通过传感器感知飞机的姿态和飞行状态,通过控制器进行数据分析和处理,再通过液伺服系统实现对飞机舵面的控制。
这个系统的工作原理非常复杂,但它的目的很简单,就是确保飞机能够稳
定、安全地进行飞行。
电液伺服系统的原理及应用一.电液伺服系统概述电液伺服系统在自动化领域是一类重要的控制设备,被广泛应用于控制精度高、输出功率大的工业控制领域.液体作为动力传输和控制的介质,跟电力相比虽有许多不甚便利之处且价格较贵,但其具有响应速度快、功率质量比值大及抗负载刚度大等特点,因此电液伺服系统在要求控制精度高、输出功率大的控制领域占有独特的优势。
电液伺服控制系统是以液压为动力,采用电气方式实现信号传输和控制的机械量自动控制系统。
按系统被控机械量的不同,它又可以分为电液位置伺服系统、电液速度伺服控制系统和电液力控制系统三种。
我国的电液伺服发展水平目前还处在一个发展阶段,虽然在常规电液伺服控制技术方面,我们有了一定的发展。
但在电液伺服高端产品及应用技术方面,我们距离国外发达国家的技术水平还有着很大差距。
电液伺服技术是集机械、液压和自动控制于一体的综合性技术,要发展国内的电液伺服技术必须要从机械、液压、自动控制和计算机等各技术领域同步推进。
二.电液伺服的组成电液控制系统是电气液压控制系统简称,它由电气控制及液压两部分组成。
在电子-液压混合驱动技术里,能量流是由电子控制,由液压回路传递,充分结合了电子控制和液压传动两者混合驱动技术的优点避免了它们各自的缺陷。
⑴电子驱动技术的特点①高精度、高效率,低能耗、低噪音②高性能动态能量控制③稳定的温度性能④能量再生及反馈电网⑤在循环空闲的时间没有能量损失⑵液压驱动技术的特点①高(力/功)密度②结构紧凑③液压马达(油缸)是大功率且经济的执行元件④在液压系统做压力控制的时候有明显的能量流失液压部分:以液体为传动介质,靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递。
基于液压传动原理,系统能够根据机械装备的要求,对位置、速度、加速度、力等被控量按一定的精度进行控制,并且能在有外部干扰的情况下,稳定、准确的工作,实现既定的工艺目的。
(工控网)液压伺服阀是输出量与输入量成一定函数关系,并能快速响应的液压控制阀,是液压伺服系统的重要元件。
电液伺服控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电液伺服系统的基本原理,掌握其主要组成部分及功能;2. 掌握电液伺服系统的数学模型,了解其动态特性和稳态特性;3. 学会分析电液伺服系统的性能指标,了解影响性能的主要因素;4. 掌握电液伺服系统的控制策略,了解不同控制算法的优缺点。
技能目标:1. 能够运用所学知识对电液伺服系统进行数学建模;2. 能够设计简单的电液伺服控制系统,并进行性能分析;3. 能够运用仿真软件对电液伺服系统进行仿真实验,验证控制策略的有效性;4. 能够对实际电液伺服系统进行调试和优化,提高系统性能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电液伺服控制系统及其应用的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重理论与实践相结合;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力;4. 增强学生对我国液压事业的认同感,树立为国家和民族工业发展贡献力量的信念。
课程性质:本课程为专业技术课程,以理论教学与实践操作相结合的方式展开。
学生特点:学生具备一定的电工电子基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:注重理论联系实际,强化实践教学,提高学生的实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和调整。
二、教学内容1. 电液伺服系统原理及组成部分- 液压基础知识回顾- 电液伺服系统的定义、分类及应用- 主要组成部分(液压泵、液压缸、伺服阀、传感器等)及其功能2. 电液伺服系统的数学建模- 系统的动态方程建立- 系统的稳态方程建立- 模型参数的识别与验证3. 电液伺服系统性能分析- 系统稳定性分析- 系统快速性分析- 系统精确性分析4. 电液伺服控制策略- 常用控制算法(PID控制、模糊控制、自适应控制等)- 控制算法的优缺点分析- 控制策略的设计与优化5. 电液伺服系统仿真与实验- 仿真软件的使用方法- 搭建仿真模型与实验平台- 仿真与实验结果的对比分析6. 电液伺服系统调试与优化- 系统调试方法与技巧- 常见故障分析与处理- 系统性能优化方案教学内容安排与进度:根据课程目标和教材章节,分阶段进行教学,确保内容的系统性和连贯性。
飞机舵面控制机液伺服系统工作原理
飞机舵面控制机液伺服系统是一种重要的飞机控制装置,它通过液压系统实现对飞机舵面的精确控制。
这个系统的工作原理可以用以下几个步骤来描述。
当飞行员在驾驶舱内操作飞机的操纵杆或脚蹬时,这些操作会被传递给飞机舵面控制机液伺服系统。
这些操作包括改变飞机的姿态、方向和高度等。
飞机舵面控制机液伺服系统接收到飞行员的指令后,会将指令转化为液压信号。
这些液压信号通过液压管道传输到液压执行器中。
然后,液压执行器接收到液压信号后,会根据信号的大小和方向,调整液压缸中的活塞位置。
通过改变活塞的位置,液压执行器可以改变舵面的位置和角度。
当液压执行器调整完舵面的位置后,飞机的舵面会相应地改变。
这样,飞机的姿态、方向和高度等就可以得到精确控制。
飞机舵面控制机液伺服系统的工作原理可以说是机械、液压和控制技术的完美结合。
通过飞机舵面控制机液伺服系统,飞行员可以轻松地控制飞机的运动,使其实现各种飞行动作。
这种系统的工作原理非常重要,它直接影响着飞机的飞行性能和安全性。
因此,在设计和制造飞机舵面控制机液伺服系统时,需要考
虑到各种因素,如系统的可靠性、故障诊断和安全保护等。
飞机舵面控制机液伺服系统通过液压技术实现对飞机舵面的精确控制。
这个系统的工作原理基于飞行员的操作指令,通过液压信号和液压执行器将指令转化为舵面的运动。
这种系统在飞机的飞行中起着至关重要的作用,确保飞机的飞行性能和安全性。