液压控制系统的工作原理

第一章 液压伺服系统概述

§1.1 液压伺服系统的发展概述及应用

１．液压伺服系统是控制领域中的一个重要组成部分。它是在液压传动和自动控制技术基础上发展起来的一门较新的科学技术，目前已知在各个领域中得到了广泛的应用。 ２．电液伺服系统的出现，使液压伺服系统的应用更为广泛。在电液伺服系统中， 电液伺服阀是一个电、液转换的关键元件。它可以利用小功率的电信号控制大功率的液压动力。所以，就能将电子技术和液压技术的特点结合在一起。因而，在高精度、大功率的控制领域中占有独特的优势。

３．冶金工业中，工作机械和设备都很庞大，因此，要求传输和控制的功率也很可观。所以，冶金工业会成为液压伺服系统的最大的用户之一。 ４．例如

目前，高速线材轧钢机上，电液伺服系统已取代了传统的电动－机械的轧辊压下控制系统。在各种高速管材生产线上，为了得到高质量的产品，液压伺服系统已成为生产设备中不可缺少的部分。

§１.２ 液压伺服系统的组成及工作原理

液压伺服系统（液压随动系统）：就是在这个系统中，输出量（如位移、速度、力等）能自动地、快速而准确地跟随输入量（相应物理量的期望值或给定值）而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。 一、工作原理

１、图１-１所示为操纵管道１中

第一章 液压伺服系统概述

§1.1 液压伺服系统的发展概述及应用

１．液压伺服系统是控制领域中的一个重要组成部分。它是在液压传动和自动控制技术基础上发展起来的一门较新的科学技术，目前已知在各个领域中得到了广泛的应用。 ２．电液伺服系统的出现，使液压伺服系统的应用更为广泛。在电液伺服系统中， 电液伺服阀是一个电、液转换的关键元件。它可以利用小功率的电信号控制大功率的液压动力。所以，就能将电子技术和液压技术的特点结合在一起。因而，在高精度、大功率的控制领域中占有独特的优势。

３．冶金工业中，工作机械和设备都很庞大，因此，要求传输和控制的功率也很可观。所以，冶金工业会成为液压伺服系统的最大的用户之一。 ４．例如

目前，高速线材轧钢机上，电液伺服系统已取代了传统的电动－机械的轧辊压下控制系统。在各种高速管材生产线上，为了得到高质量的产品，液压伺服系统已成为生产设备中不可缺少的部分。

§１.２ 液压伺服系统的组成及工作原理

液压伺服系统（液压随动系统）：就是在这个系统中，输出量（如位移、速度、力等）能自动地、快速而准确地跟随输入量（相应物理量的期望值或给定值）而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。 一、工作原理

１、图１-１所示为操纵管道１中

液压传动课程设计

姓 名： 仪忠山 学 号： 20100460246 班 级： 10机械本科2班 指导教师： 谷晓妹 完成日期： 2012-12-29

机电工程学院课程设计 任务书

题 目 基于PLC控制卧式钻、镗组合机床的液压系统设计 设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系，运动部件总重G=10000N，液压缸机械效率为0．9，加工时最大切削力为12000N，工作循环为：“快进——工进——死挡铁停留——决退——原位停止”。行程长度为0.4m，工进行程为0.1 m。快进和快退速度为0.1m／s，工过速度范围为3×10-4～5×10-3m／s，采用平导轨，启动时间为0.2s。要求动力部件可以手动调整，快进转工进平稳、可靠。 设计内容及基本要求

设计要求： 1）、绘制液压原理图。 2）、设计液压站和油缸的装配图 包括：① 泵、电机和阀的选用 ② 油箱、油缸、阀座的零件设计 3）、课程设计计算说明书一份。 学生签名 指导教师签名 年 月 日 年 月

液压传动课程设计

姓 名： 仪忠山 学 号： 20100460246 班 级： 10机械本科2班 指导教师： 谷晓妹 完成日期： 2012-12-29

机电工程学院课程设计 任务书

题 目 基于PLC控制卧式钻、镗组合机床的液压系统设计 设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系，运动部件总重G=10000N，液压缸机械效率为0．9，加工时最大切削力为12000N，工作循环为：“快进——工进——死挡铁停留——决退——原位停止”。行程长度为0.4m，工进行程为0.1 m。快进和快退速度为0.1m／s，工过速度范围为3×10-4～5×10-3m／s，采用平导轨，启动时间为0.2s。要求动力部件可以手动调整，快进转工进平稳、可靠。 设计内容及基本要求

设计要求： 1）、绘制液压原理图。 2）、设计液压站和油缸的装配图 包括：① 泵、电机和阀的选用 ② 油箱、油缸、阀座的零件设计 3）、课程设计计算说明书一份。 学生签名 指导教师签名 年 月 日 年 月

第二章

1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？

答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并行功率放大，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？

理想滑阀：径向间隙为零，节流工作边锐利的滑阀 实际滑阀：存在径向间隙，节流工作边有圆角的滑阀

3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?

“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。

“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。 一般情况下，三通阀是双边滑阀，四通阀是四通阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么?

阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。零位工作点即曲线的原点，又称零位阀系数。零位工作点的条件是qL?pL?xv?0。

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Kq=?qL，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 ?xV?qL，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 ?

第３期（总第１７２期）

２０１２年６月机械工程与自动化

ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．３

Ｊｕｎ．

（）文章编号：１６７２４１３２０１２０３１２９２－６－０－０

液压动力滑台的ＰＬＣ控制系统改造

李泽蓉，李　琴

（）攀枝花学院机电工程学院，四川　攀枝花　６１７０００

摘要：在分析液压动力滑台工作原理的基础上，针对传统的继电器—接触器控制线路中出现的诸多问题，采用可编程控制器ＰＬＣ对其控制系统进行了改进设计。在满足生产工艺的前提下，改进后的程序变得简单、灵活，从而克服了原有的缺点，提高了系统的可靠性和灵活性。关键词：动力滑台；ＰＬＣ；液压系统中图分类号：ＴＰ２７３　　　文献标识码：Ａ

０　引言

液压动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通

由滑台、滑座、油缸组成，它通过电气控制由液用部件，

压系统实现多种自动工作循环。传统的控制系统多采

由于这种控制线路的触用继电器—接触器控制系统，

点多、接线复杂、可靠性低、灵活性差、维修困难，因而

影响了加工质量，因此越来越降低了设备的工作效率，

满足不了现代化生产的复杂多变的控制要求。本文以“具有延时停留的一次工进控制电路”为例，采用ＰＬＣ对原有继电接触器线路进行了改造。１　液压滑台控制电路及

串级控制系统的原理及设计中应注意的问题

摘要：介绍了串级控制系统的基本原理，性能和设计中应注意的几个问题。 关键词：内环；外环；增益；时间常数；对象；共振现象；积分饱和现象。 1、 概述

1.1串级控制系统介绍

单回路控制系统只用一个调节器,调节器只有一个输入信号,即只有一个闭环,在大多数情况下，这种简单系统能够满足工艺生产的要求。但是也有一些另外的情况,譬如调节对象的动态特性决定了它很难控制,而工艺对调节质量的要求又很高;或者对调节对象的控制任务要求特殊,则单回路控制系统就无能为力了。另外,随着生产过程向着大型、连续和强化方向发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,为此,需要在单回路的基础上,采取其他措施,组成复杂控制系统。串级控制是改善调节过程的一种极为有效的方法,并且在实际中得到了广泛的应用。我厂的生产过程自动控制系统中，串级控制系统是应用最为广泛的复杂控制系统。 1.2串级控制系统的引入 先来看一个例子。

图1.1 精馏塔提馏段温度控制方案 （简单控制系

串级控制系统的原理及设计中应注意的问题

摘要：介绍了串级控制系统的基本原理，性能和设计中应注意的几个问题。 关键词：内环；外环；增益；时间常数；对象；共振现象；积分饱和现象。 1、 概述

1.1串级控制系统介绍

单回路控制系统只用一个调节器,调节器只有一个输入信号,即只有一个闭环,在大多数情况下，这种简单系统能够满足工艺生产的要求。但是也有一些另外的情况,譬如调节对象的动态特性决定了它很难控制,而工艺对调节质量的要求又很高;或者对调节对象的控制任务要求特殊,则单回路控制系统就无能为力了。另外,随着生产过程向着大型、连续和强化方向发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,为此,需要在单回路的基础上,采取其他措施,组成复杂控制系统。串级控制是改善调节过程的一种极为有效的方法,并且在实际中得到了广泛的应用。我厂的生产过程自动控制系统中，串级控制系统是应用最为广泛的复杂控制系统。 1.2串级控制系统的引入 先来看一个例子。

图1.1 精馏塔提馏段温度控制方案 （简单控制系

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

《机床与液压》20041No12 39

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

李军伟,张鲁邹,赵玉刚

(山东理工大学,淄博255012)

摘要:本文针对某一型号砂轮压机的性能要求,对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点,采用混合型模糊PID控制器。当系统的偏差较大时,采用模糊控制,加快系统的响应过程,当系统的偏差小于某一值时,在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明,本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。

关键词:液压压机;电液伺服系统;模糊控制;PID中图分类号:TH137　　文献标识码:A　　文章编号:1001-()2-DesignofHydraulicServoLIJun2weiZH,2(,Z255012,China)

Abstract:ofofhydraulicservosysteminhydraulicpresseraccordingtoitsdemandsforthehydraulicservoviafuzzycontrolandlocalPIcontrolisusedinthispaper.Whenthedeviationbetweeninput

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

《机床与液压》20041No12 39

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

李军伟,张鲁邹,赵玉刚

(山东理工大学,淄博255012)

摘要:本文针对某一型号砂轮压机的性能要求,对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点,采用混合型模糊PID控制器。当系统的偏差较大时,采用模糊控制,加快系统的响应过程,当系统的偏差小于某一值时,在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明,本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。

关键词:液压压机;电液伺服系统;模糊控制;PID中图分类号:TH137　　文献标识码:A　　文章编号:1001-()2-DesignofHydraulicServoLIJun2weiZH,2(,Z255012,China)

Abstract:ofofhydraulicservosysteminhydraulicpresseraccordingtoitsdemandsforthehydraulicservoviafuzzycontrolandlocalPIcontrolisusedinthispaper.Whenthedeviationbetweeninput