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)
一、填空题:
1、液力机械变速器液压操纵系统由 动力源__ 、 执行机构 和_控制机构 三个部分构成。
2、油泵一般有三种类型:齿轮式、 叶片式和转子式。其中齿轮式是最普遍的。
3、油泵通常由液力变矩器的 泵轮 驱动。
4、自动变速器有三种基本控制油压:主油路油压、调速阀油压、节气门油压。
5、汽车自动变速器中,自动换挡的三个基本信号是:
换挡手柄位置、节气门开度和车速。
6、自动变速器油(ATF)的作用是传递动力、辅助润滑、清洁和冷却。
7、一般自动变速器所使用的润滑油颜色为红色
8、液力传动的效率比机械传动的效率低。
9、油门开度较小时,主油路压力可以降低。而当油门开度较大时,主油路压力要升高。
10、低速挡行驶时,主油路压力要升高。而在高挡行驶时,主油路油压要降低。
11、蓄压器的作用是缓和换挡冲击。
12、手动阀实际上是一种多路换向阀,由驾驶员和机械传动机构的操纵手柄进行控制,实现自动变速器挡位油路的切换。
13、速控阀根据车速产生油压向换档阀输出油压信号,控制升档或降档。
14、在AT的液压系统中,由主调压阀调节管道油压。
15、拖吊装有自动变速器的车辆,必须要驱动轮悬空。
二、简答题:
1、请简述主油路调压阀和副调节阀的功用。
答:主油路调压阀的功用是根据车速和节气们开度的变化,自动调节各液压速系统的油压,保证各液压系统工作稳定。
副调节阀的作用是根据汽车的节气门开度和行驶速度变化,调节送至变矩器和润滑系统的油压,使之与发动机功率和车速保持一致。
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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。