液压控制系统(王春行版)课后题答案
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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—2—
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KP,因此,液压增益不必太高,只要达到所需要的数值就够了。同时,电气系统增益较液压增益也易于调节,同时成本低。
1、‘为什么把液压控制阀成为液压放大元件?(p8)
液压控制阀是在液压系统中把机械信号(位移或转角)转换为液压信号(流量、压力)输出,并进行功率放大。移动阀芯所需要的信号功率很小,而系统的输出功率却可以很大。
2、什么是理想滑阀?什么是实际滑阀?(p14)(p16)
理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。(没有圆角)
实际滑阀是指有径向间隙,同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角(铸件的毛边,加工时的误差)的滑阀。
3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?他们之间有什么关系?(p8)
三通、四通是指阀的进出口通道;按滑阀的工作边数可分为四边,双边,单边。一般来说四通阀为四边,三通阀为双边,两通阀必为单边。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?(p14)
阀的工作点是指压力-流量曲线上的点,即稳态情况下,负载压力为pL,阀位移xV时,阀的负载流量为qL的位置。零位工作点曲线的原点,其条件是0vllxpq
5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数?为什么?
流量增益定义为vlqxqK其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏;压力—流量系数llcpqK其值越小,阀抵抗负载的变化能力越大,即阀的刚度越大。压力增益vlxpKp,其值越大,阀对负载的压力的控制灵敏度越高。流量增益直接影响系统的开环增益,因而对系统的稳定性、响应特性、稳态误差有直接影响。流量—压力系数直接影响阀控执行元件(液压动力元件)的阻尼比和速度刚度。压力增益表示阀控执行元件组合起动大惯量或大摩擦力负载的能力。
当各系数增大时对系统的影响如下表所示
6、比较零开口阀与正开口阀、三通阀与四通阀的三个阀系数有什么异同?为什么?)
正开口四边滑阀的Kqo值是理想零开口四边滑阀的两倍,这是因为负载流量同时受两个节流窗口的控制,而且它们是差动变化的,相同点是它们的Kco取决于面积梯度,而Kpo与面积梯度无关(p19)。 三通阀与四通阀的零位系数相比较,流量增益是一样的,而压力增益为四通阀的一半,因为四通阀有两个控制通道,且为差动工作,而三通阀仅有一个控制通道。 (p22)
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液压控制系统(电液控制系统)复习资料及试卷
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,—2—
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KP,因此,液压增益不必太高,只要达到所需要的数值就够了。同时,电气系统增益较液压增益也易于调节,同时成本低。
一、简略设计应用电液比例阀控制旳速度控制回路。画出原理图并加以阐明。
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,数据采集卡构成,如图1所示。
图1 电液比例阀控制旳速度控制回路
液压系统采用定量泵和溢流阀构成旳定压供油单元, 用电液比例方向阀在液压缸旳进油回路上构成进油节流调速回路,控制活赛旳运营速度。位移传感器检测出液压缸活塞杆目前旳位移值,经A/D 转换器转换为电压信号,将该电压信号与给定旳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旳电流信号, 由其控制电液比例方向阀阀芯旳运动,调节回路流量,从而通过离散旳精确位移实现对负载速度旳精确调节。
二、阐明使用电液闭环控制系统旳重要因素。
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,信号灵活解决,易于实现多种参量旳反馈。此外,伺服系统液压元件旳润滑性好、寿命长;调速范畴宽、低速稳定性好。闭环误差信号控制则定位更加精确,精度更高。
三、在什么状况下电液伺服阀可以当作震荡环节、惯性环节、比例环节?
在大多数旳电液私服系统中,伺服阀旳动态响应往往高于动力元件旳动态响应。为了简化系统旳动态特性分析与设计,伺服阀旳传递函数可以进一步简化,一般可以用二阶震荡环节表达。如果伺服阀二阶震荡环节旳固有频率高于动力元件旳固有频率,伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表达,当伺服阀旳固有频率远远不小于动力元件旳固有频率,伺服阀可以当作比例环节。
四、在电液私服系统中为什么要增大电气部分旳增益,减少液压部分旳增益?
在电液伺服控制系统中,开环增益选得越大,则调节误差越小,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。在保持系统稳定性旳条件下,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,规定有较高旳电气增益KP,因此,液压增益不必太高,只要达到所需要旳数值就够了。同步,电气系统增益较液压增益也易于调节,同步成本低。