电液比例技术复习题

《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯，及其对机电⼀体化产品设计的意义？ (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些？ (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能？ (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯？ (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些？它们的作⽤如何？ (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程？ (13)2、产品的性能要求分类有哪些？简要分类说明。

(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容？ (14)4、机电产品设计有哪些类型？试简要说明？ (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系？ (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点？ (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容？ (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点？ (15)10、优化设计的原理⽅法？ (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法？ (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分？ (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么？常⽤⽅法有哪些？ (16)3、试述导轨的主要作⽤，导轨副的组成种类及应满⾜的要求？ (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？ (16)5、谐波齿轮传动有何特点？基本组成有哪些部件？ (16)6、什么是低速爬⾏？造成的原因是什么？ (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点？ (16)1.某交流感应电动机，正常⼯作时实际转速1350r/min，电源频率50Hz，其转差率是多少？ (17)2、已知某⼯作台采⽤步进电机丝杠螺母机构驱动，已知⼯作台的⾏程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速⽐为i=5，2/4相步进电机的步进⾓为1.8°，半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少？ (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法？ (17)4、对电机进⾏闭环控制中，适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么？跟踪型PWM有何特点？ (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点？ (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的？ (17)7、液压调节系统有哪些？ (17)8、开环控制系统中，多采⽤什么类型驱动电机？有什么特点？ (17)9、液压伺服有何特点？ (18)10、计算题(15分)如图所⽰电机驱动系统，已知⼯作台的质量为m=50kg负载⼒为F1＝800N，最⼤加速度为8m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝5mm，齿轮减速⽐为i=6，总效率为?=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动⼒矩。

电液系统及控制考试题一、简略设计应用电液比例阀控制的速度控制回路。

画出原理图并加以说明。

该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和，数据采集卡组成，如图1所示。

图1 电液比例阀控制的速度控制回路液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定压供油单元，用电液比例方向阀在液压缸的进油回路上组成进油节流调速回路，控制活赛的运行速度。

位移传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值，经A/D 转换器转换为电压信号，将该电压信号与给定的预期位移电压信号比较得出偏差量，计算机控制系统根据偏差量计算得出控制电压值，再通过比例放大器转换成相应的电流信号，由其控制电液比例方向阀阀芯的运动，调节回路流量，从而通过离散的精确位移实现对负载速度的精确调节。

二、说明使用电液闭环控制系统的主要原因。

液压伺服系统体积小、重量轻，控制精度高、响应速度快，输出功率大，信号灵活处理，易于实现各种参量的反馈。

另外，伺服系统液压元件的润滑性好、寿命长；调速范围宽、低速稳定性好。

闭环误差信号控制则定位更加准确，精度更高。

三、在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节？在大多数的电液私服系统中，伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。

为了简化系统的动态特性分析与设计，伺服阀的传递函数可以进一步简化，一般可以用二阶震荡环节表示。

如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率，伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示，当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率，伺服阀可以看成比例环节。

四、在电液私服系统中为什么要增大电气部分的增益，减少液压部分的增益？在电液伺服控制系统中，开环增益选得越大，则调整误差越小，系统抗干扰能力就越强。

但系统增益超过临街回路增益，系统就会失稳。

在保持系统稳定性的条件下，得到最大增益。

从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑，要求有较高的电气增益K P，因此，液压增益不必太高，只要达到所需要的数值就够了。

机电液控制技术复习资料一．填空题1、传感器一般由转换元件敏感元件和测量电路组成。

2、传感器一般把非电量信号转换为电信号。

3、变极距式传感器改变电容量的方法有三种。

5、液压系统的基本组成由控制元件、动力元件、执行元件和辅助元件组成。

6、液压系统的控制阀由流量控制阀、方向控制阀和压力控制阀。

7、复合式按钮具有先断后特点。

8、行程开关按作用可分为限位行程开关和位置行程开关。

9、交流接触器中有一线圈，多个触点。

主触点一般为常开触点。

辅助触点分为常开触点和常闭触点，它们串于控制电路中。

10、空气自动开关具有通、断电路，短路保护、过载保护、欠压保护和远程控制作用。

11、工程机械电气系统可分为电子设备和电子系统两大部分。

12、按钮文字符号是SQ，行程开关文字符号位QS.13、三相交流电动机的基本调速方法有变频调速、变转差率调速和变极调速。

14、三相交流电动机降压启动的目的是降低启动电流。

15、自动变速箱具有提高发动机和传动系使用寿命、提高机动车通过性、具有良好自适应性和操作轻便的特点。

16、液压挖掘机电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各传感器和电磁阀等组成。

17、国产WY100挖掘机液压系统采用了双泵双向回路定量系统。

18、WY100低压回路有排灌油路、泄油回路、补油油路。

19、卡特液压挖掘机预热系统中温度传感器是一个恒温热敏开关。

20、卡特液压挖掘机预热系统中，当冷却液温度大于等于7度是，恒温热敏开关自动接通，电子预热控制器C脚处于地电位，预热指示灯闪0.3S表示可直接启动，点火开关置于ST档,柴油机可顺利启动。

21、卡特液压挖掘机报警保护电路中，当点火开关置于ON档，报警微机模块进行0.3S的自动检测，模拟故障检测。

22、卡特液压挖掘机工作模式有经济工作模式、正常工作模式和重工工作模式三种。

23、挖掘机在工程配套设备时，当液压挖掘机与自卸车最佳配合为每挖装5---7斗装满一车，挖掘机斗容量计算公式为：q =Q/(5-7)r.24、PC220LC-7液压挖掘机液压系统采用闭式中心负荷传感系统、GPS 管理系统和GPS管理系统25、一般挖掘机匹配不正确会出现发动机转速下降、工作速度变慢和挖掘无力。

一、判断1、根据直接动力来源，机器人驱动系统可分为电气驱动系统、液压驱动系统和气压驱动系统。

正确2、气压驱动系统是利用各种电机产生的力或力矩，直接或经过减速机构去驱动机器人的关节。

错误3、液压驱动系统具有无环境污染、易于控制、运动精度高、成本低和驱动效率高等优点，应用最为广泛。

错误4、气压驱动系统用压缩空气作为气源驱动直线或旋转气缸，用人工或电磁阀进行控制。

正确5、和液压驱动系统相比，气压驱动系统的功率—质量比要高得多。

错误6、永磁式步进电机步距大，起动频率高，控制功率大。

正确7、直流伺服电机稳定性好，但只能在较窄的速度范围内运行。

错误8、直流伺服电机可控性好，它具有线性调节的特性，能使转速正比于控制电压的大小。

正确9、直流伺服电机具有较小的起动转矩和较大的转动惯量。

错误10、交流伺服电机分为两种，即同步型交流伺服电机和感应型交流伺服电机。

正确11、直线电机由于不需要中间传动机械，因而使整个机械得到简化，提高了精度，减少了振动和噪声。

正确12、直线电机散热面积小，不易冷却，所以不允许较高的电磁负荷。

错误13、对机器人关节驱动的电机，要求有最大功率质量比和扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。

正确14、机器人末端执行器(手爪)，应采用体积、质量尽可能大的电机。

错误15、机器人液压驱动系统又叫液压伺服驱动系统，由液压源、驱动器、伺服阀、传感器和控制回路组成。

正确16、电液比例控制的控制性能与电液伺服控制相比，精度和响应速度较高。

错误17、气压驱动系统不污染环境，偶然地或少量地泄漏气体不至于对生产产生严重的影响。

正确18、气压驱动系统与液压驱动相比，动作和反应都快。

正确19、气压驱动系统的气控信号比电子和光学控制信号要快，可以用在信号传递速度要求很高的场合。

错误20、选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。

正确二、单项选择1、具有无环境污染、易于控制、运动精度高、成本低和驱动效率高等优点，应用最为广泛CA、液压驱动系统B、气压驱动系统C、电气驱动系统D、油压驱动系统2、在响应快、载荷大的伺服系统中往往采用，原因是其输出力与质量比最大。

绪论单元测试1.电液比例控制工作原理包含开环比例控制和闭环比例控制两种。

（）A:错B:对答案:B2.闭环控制系统，在受到干扰时仍能消除偏差或能把偏差控制在允许范围之内。

（）A:对B:错答案:A3.液压伺服控制系统又称随动系统或跟踪系统，是一种（）系统。

A:自动控制B:半自动答案:A4.液压执行器通常是指（）。

A:液压缸或马达B:控制阀C:液压泵答案:A5.由电液伺服阀将电信号按比例转换为液压功率输出的电液控制技术称为（）技术。

A:电液伺服控制B:电液比例控制答案:A第一章测试1.比例电磁铁与普通电磁铁不同的是，比例电磁铁的电磁力大小取决于（）。

A:线圈匝数B:电流大小C:衔铁长度D:外壳尺寸答案:B2.耐高压直流比例电磁铁的优点是（）。

A:使用普通材料B:工艺性好C:简单可靠D:输出的力和位移较大答案:ABCD3.比例式电磁铁，其电磁吸力与负载反力（）。

A:相差很大B:相等C:不能确定D:方向相同答案:B4.比例电磁铁是否带有内置的位移传感器而区分为力控制型和行程控制型两种。

（）A:对B:错答案:A5.带有线性位置传感器的比例电磁铁被称为行程控制型比例电磁铁。

（）A:对B:错答案:A第二章测试1.溢流阀常态下阀口处于关闭状态，减压阀在常态下处于开启状态。

（）A:对B:错答案:A2.下列比例阀中，能够控制多个参数的是（）。

A:比例节流阀B:比例减压阀C:比例溢流阀D:比例方向阀答案:D3.比例阀溢流阀的不同压力等级要靠改变（）。

A:阀芯长度B:调压弹簧C:阀座的孔径D:调节螺钉答案:C4.比例调速阀对压差进行压力补偿的方式是采用（）。

A:方向阀B:电磁铁C:减压阀D:弹簧答案:C5.比例方向阀是一种比例复合阀，复合了方向与流量控制两种功能。

（）A:对B:错答案:A第三章测试1.当某个支路所需的工作压力低于溢流阀的设定值时，或要求支路有可调的稳定的低压力时，就要采用（）。

A:减压回路B:增压回路C:调压回路D:添加液压泵答案:A2.电液比例速度调节，有三种常用的方式是（）。

电液控制技术题目第一篇：电液控制技术题目参考书1．电液控制技术,易孟林，曹树平，刘银水主编,华中科技大学出版社 ,20102．液压控制系统及设计,作者：张利平,图书出版社：化学工业出版社,20073．液压控制系统的分析与设计, 卢长耿，李金良编著,北京市：煤炭工业出版社,20004．电液伺服与电液比例控制技术, 扬逢俞编著,清华大学出版社出版,2000课堂交流题目第一次1.典型电液伺服阀的结构及工作原理2.典型电液比例阀的结构及工作原理3.典型电液数字阀的结构及工作原理第二次1.电液伺服阀的力矩马达性能分析2.液压放大器性能分析第三次1.电液伺服阀性能分析2.比例电磁铁性能分析3.比例阀性能分析第四次1.典型数字阀性能分析2.典型电液伺服系统性能分析第二篇：电液道岔教案1.组装后的继电器如何验收？答：（1）要检查是否有丢件和落件的现象，要求各个单元要对号入座。

（2）用筒扳手将有关螺丝紧固一遍，看是否还有松动现象。

（3）检查衔铁动作是否有呆滞现象。

（4）可以简单地检查一下机械特性是否合标准。

2.怎样测量无极继电器预压力的大小？答：因为继电器的动接点已与拉杆组成一个整体，所以可用拉杆底座至轭铁顶面的间隙△作为对动接点预压力大小的衡量。

3.偏极继电器永久磁钢的磁通量超标时如何处理？答：（1）永久磁钢磁通量大于1.5×10～1.7×10韦伯时，永磁力过大，造成工作值高于标准值。

应更换标准磁通量的磁钢。

（2）如果永久磁钢的磁通量小于1.5×10～1.7×10韦伯时，那么永磁保持力不足，会造成反向200V以下吸起。

应更换标准磁通量的磁钢。

4．如何组装继电器？答：组装程序如下：（1）先用铁芯将两个线圈穿起来，但要注意使线圈架的平端向上平行于铁芯。

（2）再用螺钉把接点架固定在轭铁上，使两者成为一体。

（3）用螺丝把轭铁固定在线圈上方，并与铁芯平行。

（4）把动接点轴穿进拉杆孔内，其位置在轴中心线上，再把动接点穿好。

期末考试卷A年级 09级专业机电一体化技术层次大专科目《机电液控制技术》一、名词解释（ 3×5 = 15分）1、液压放大元件液压放大元件又可以叫做液压放大器，还叫做功率放大元件。

它能够把微小的机械信号转换成大功率的液压信号（流量和压力）输出。

它的性能的优劣对系统的影响很大，因此，它是液压控制系统的核心和关键。

2、液压固有频率液压固有频率是指负载惯性与液压缸封闭油腔中液体的压缩性相互作用。

3、动力执行元件按指令规律进行运动，驱动控制对象做功，主要由液压放大元件、执行元件和负载组成。

4、电液位置伺服系统指输入量为电信号，输出信号为液压信号，其中再把液压信号转化成滑阀的位置量信号的控制系统。

5、滞环滞环是测量设备输出量与先前输入量顺序有关的一种特性。

二、简答题（5×6 =30分）1、什么叫伺服系统？液压伺服系统由哪几部分构成？各部分作用是什么？用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。

又称随动系统。

在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。

液压伺服由以下一些基本元件组成：1、输入元件，也称指令元件，它给出输入信号(指令信号)加于系统的输入端，是机械的、电气的、气动的等。

如靠模、指令电位器或计算机等。

2、反馈测量元件，测量系统的输出并转换为反馈信号。

这类元件也是多种形式的。

各种传感器常作为反馈测量元件。

3、比较元件，将反馈信号与输入信号进行比较，给出偏差信号。

4、放大转换元件，将偏差信号故大、转换成液压信号(流量或压力)。

如伺服放大器、机液伺服阀、电液伺服阀等。

5、执行元件，产生调节动作加于控制对象上，实现调节任务。

如液压缸和液压马达等。

6、控制对象，被控制的机器设备或物体，即负载。

此外，还可能有各种校正装只，以及不包含在控制回路内的液压能源装置。

2、电液伺服系统有哪些校正方法？各有什么特点？超前校正、滞后校正、速度反馈校正、加速度反馈校正、压力反馈校正、动压反馈校正。

液压课程复习问答题1.传统开关型换向阀与电液比例方向节流阀额定流量的不同含义开关型换向阀的额定流量就是阀能通过的最大流量，比例节流阀的额定流量是两阀口压差最小时对应的最大输入信号时的流量。

2.影响直动式比例节流阀初始电流的主要因素：直动式比例节流阀的起始电流为：I a=?（p189）可见，影响直动式比例节流阀的起始电流的主要因素包括：（1）定位弹簧预压缩量（2）弹簧刚度（3）电磁铁起始电流（4）阀口遮盖量3.减压阀阀前补偿和阀后补偿（p206）4.流量-位移-力反馈流量阀，为什么适用于高压大流量？传统流量阀和流量-位移-力反馈的流量阀的区别？（p173）5.封闭容腔界面划分-公式（p14）6.比例溢流阀压力-流量特性曲线影响因素？（p151）7.采用压差补偿和溢流补偿的电液比例方向节流阀其节能的组成功能，节能方向的异同？（p206~p212）8.电液比例阀的时域、频域特性主要受到什么环境因素的影响？（p165）填空题1.一般电液比例阀与伺服阀相比，虽然在加工精度和过滤精度要求以及能耗方面更接近系统开关型控制阀，且中位有死区，具有能满足70%工业用户要求的（动态响应特性），因此得到日益广泛应用。

新近出现的伺服比例阀最重要的几个特点是：（1）没有中位死区（2）采用比例电磁铁作为电机械转换器。

2.从原理上，电液比例方向节流阀转变为电液比例方向流量阀的方法中，常用的有：（1）在此电液比例方向节流阀前串联定差减压型二通压力补偿器；（2）并联进定差溢流型三通压力补偿器。

后者具有节能的负载适应功能。

3.传统开关型方向阀从功能上看，只能控制液流的流动方向，而电液比例方向阀由于其功率级阀芯的轴向位移与输入信号成比例，所以既能控制液流的流动方向，又能控制液流的流量。

4.电液比例计数中最常用的电-机转换器是比例电磁铁，主要分为力控制型和附带位移传感器的位置调节型；前者输出电磁力，后者输出动铁位移；在最大电磁力范围内力的大小由负载需要决定。

1.图为单泵双马达驱动平地机行驶液压系统原理图，试述：（1）图中各主要元件名称和功用；（2）前进/后退工作原理；（3）速度大小（泵和马达）调节过程；（4）系统的优缺点。

（5）该系统左右马达是否有同步功能？为什么?（1）1主变量泵；2双向液压缸；3三位四通换向阀；4溢流阀；5溢流阀；6补油泵；7变量马达；8冲洗阀；9溢流阀；10比例电磁阀；11液压缸所示系统图中，双向变量柱塞泵1通过把高压油直接提供给双向变量液压马达7，液压马达7的旋转方向受主泵的摆角方向来实现，液压马达的快慢则依靠液压缸11的运动方向来实现，本系统的最大工作压力是由4、5溢流阀来控制。

补油泵6具有补油、散热、提供控制油压力的作用。

（2）此液压平地机采用的是无变速箱、无传动轴和无驱动桥的静液压传动方式，其传动路线为：发动机—联轴器—变量泵—变量马达—减速平衡箱—车轮，从而完成平地机从发动机到车轮的一个动力传动。

其工作原理是：发动机通过联轴器带动变量泵工作，变量泵向两个并联的变量马达供油，液压马达产生转动力矩，通过齿轮将动力传到轮边，带动平地机前进或后退。

（3）当车轮两侧牵引力不同时，为使两侧均良好发挥牵引力性能，只有通过调节液压马达的排量来进行同步控制（两侧等速）或不同步控制（保持一定的转弯半径）的控制。

（4）优点：该系统相比其他传动系统而言，传动环节少，操作简单，可实现无级变速，对外界负载的适应能力和实现自动化控制方面都具有良好的特性，动力源更加灵活，平稳性好、噪声小，存在安全阀、溢流阀等保护性液压元件，可以避免平地机由于过载带来的元件或者整机损伤。

缺点：密封性能要求很高，液压油极易污染，尤其是在解决同步作业形式方面存在很大漏洞。

在此系统中，左右驱动轮独立驱动，在铲刀外移或刷破作业或左右车轮地面附着条件相差较大时，平地机的牵引力作用点偏离左右中心线过大，整机将频繁发生单侧滑转工况，失去作业同步性，整机牵引功率下降，轮胎和其他元件加速磨损，对整机的工作效率和寿命造成极大影响。

一、选择题1. 电液位置伺服系统中采用滞后校正可以_____；采用速度校正可以________;采用加速度校正可以________A 、提高频宽B 、提高稳定性C 、提高阻尼比二、简答题1. 什么是机液伺服系统？机液伺服系统有什么优缺点?2. 为什么机液伺服系统多用在精度和响应速度要求不高的场合？3. 为什么常把机液位置伺服系统称作力放大器或助力器?4. 为什么在机液位置伺服系统中，阀流量增益的确定很重要?5. 低阻尼对液压伺服系统的动态特性有什么影响?如何提高系统的阻尼，这些方法各有什么优、缺点?6. 考虑结构刚度的影响时，如何从物理意义上理解综合刚度?7. 考虑连接刚度时，反馈连结点对系统的稳定性有什么影响?8. 反馈刚度和反馈机构中的间隙对系统稳定性有什么影响?9. 为什么机液位置伺服系统的稳定性、响应速度和控制精度由液压动力元件的特性所决定？10. 电液伺服阀由哪几部分组成?各部分的作用是什么？11. 力矩马达为何要有极化磁场?12. 永磁动铁式力矩马达的电磁力矩是如何产生的？为什么会出现负磁弹簧刚度？13. 为什么把t K 、m K 称为中位电磁力矩系数和中位磁弹簧刚度？14. 为什么动圈式力马达没有磁弹簧刚度?这种力马达有什么特点？15. 为什么喷嘴挡板式力反馈两级伺服阀在稳态时，挡板在中位附近工作？有什么好处？16. 如何提高力反馈伺服阀的频宽，提高频宽受什么限制？17. 为了减小力矩马达线圈电感的影响，应采取什么措施?18. 在什么情况下电液伺服阀可看成振荡环节、惯性环节、比例环节？19. 为什么力反馈伺服阀流量控制的精确性需要靠功率滑阀的精度来保证?20. 压力伺服阀与压力—流量伺服阀有什么区别?21. 压力—流量伺服阀与动压反馈伺服阀有什么区别?22. 考虑伺服阀的动态时，如何用频率法分析系统的动态特性？23. 有哪些因素影响系统的稳态误差?24. 在电液伺服系统中为什么要增大电气部分的增益，减小液压部分的增益?25. 开环增益、穿越频率、系统频宽之间有什么关系？26. 未加校正的液压伺服系统有什么特点?27. 为什么电液伺服系统一般都要加校正装置，在电液位置伺服系统中加滞后校正、速度与加速度校正、压力反馈和动压反馈校正的主要目的是什么？28. 电液速度控制系统为什么一定要加校正，加滞后校正和加积分校正有什么不同?29. 在力控制系统中负载刚度对系统特性有何影响?影响了哪些参数?30. 力控制系统和位置控制系统对伺服阀的要求有什么不同？为什么?31. 在确定执行元件主要规格尺寸时，对位置和速度控制系统为什么要限定s L P P 32？在力控制系统是否也受此限制，为什么?32. 如何确定伺服阀的规格?33. 选择反馈传感器时应注意哪些问题?34. 在设计系统时，可采用哪些方法确定系统的开环增益?35. 伺服系统对液压能源有哪些要求?如何选择液压伺服系统的液压能源？36. 简述300四辊轧机弯辊压力伺服控制系统的组成。