液压伺服控制课后题答案大全

第二章 液压放大元件 习题

1. 有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径d?8?10m，径向间隙rc?5?10?6m，供油压力ps?70?105Pa，采用10号航空液压油在40?C工作，流量系数Cd?0.62，求阀的零位系数。??1.4?10?2pa?s解：对于全开口的阀，W??d

由零开口四边滑阀零位系数

?3??870kg/m3

Kq0?Cd?wps??0.62?3.14?8?10?370?105/870?1.4m2/s

??rc23.14??5?10?6??3.14?8?10?3?123Kc0???4.4?10m/pa?s ?232?32?1.4?10Kp0?32??Cdps?2c?r?Kq0Kc0?3?3.18?1011pa/m

2. 已知一正开口量U?0.05?10m的四边滑阀，在供油压力ps?70?105Pa下测得零位泄漏流量qc?5L/min，求阀的三个零位系数。

解：正开口四边滑阀零位系数kq0?2cdwpscdwu kco?ps??ps qc?2cdwups?

Kq05?10?3/602???1.67m/s ?3?0.05?10qcqc5?10?3/60Kc0???5.95?10?12m3/pa?s 52ps2?7

第二章 液压放大元件 习题

1. 有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径d?8?10m，径向间隙rc?5?10?6m，供油压力ps?70?105Pa，采用10号航空液压油在40?C工作，流量系数Cd?0.62，求阀的零位系数。??1.4?10?2pa?s解：对于全开口的阀，W??d

由零开口四边滑阀零位系数

?3??870kg/m3

Kq0?Cd?wps??0.62?3.14?8?10?370?105/870?1.4m2/s

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2. 已知一正开口量U?0.05?10m的四边滑阀，在供油压力ps?70?105Pa下测得零位泄漏流量qc?5L/min，求阀的三个零位系数。

解：正开口四边滑阀零位系数kq0?2cdwpscdwu kco?ps??ps qc?2cdwups?

Kq05?10?3/602???1.67m/s ?3?0.05?10qcqc5?10?3/60Kc0???5.95?10?12m3/pa?s 52ps2?7

第二章

思考题

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。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？

答：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？ 答：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。 ?pL流量-压力系数Kc=-压力增益Kp=?pL，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 ?xV当各系数增大时对系统的影响如下表所示。

稳定性 响应特性 稳态误差 Kq Kc Kp

7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？

答：理想零开口滑阀Kc0=0，Kp0=?，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏

流量Kc0=?rW，Kp0=32?2c32?Cdp

教材：《液压与气压传动》--------李笑2006 习题1-2 ：(略，见教材P12) 习题1-5

(1) V2=Qp/(3.14d*d/4)

=(25/1000/60)/(3.14*0.03*0.03/4) =0.000416667/0.00070686=0.59 (m/s)

(2) Re=V2*d/ν

=0.59*0.03/(20*10-6)=885 (3) λ=75/Re=75/885=0.085 (4) hw=λL/d (V2*V2/2g)

=0.085*0.4/0.03*(0.59*0.59/2*9.8)

=0.02 (m)

或者: △Pλ=λL/d (ρV2*V2/2)=hw*ρg=176.4(pa)

(5) 油箱表面1—泵入口2：能量方程

P1/ρg+V1*V1/2g+Z1= P2/ρg+V2*V2/2g+Z2+hw， 其中P1=0，V1=0，Z1=0，Z2=H=400mm，P2 待求

P2= -ρg (V2*V2/2g+Z2+hw)

=-900*9.8*(0.59*0.59/(2*9.8)+0.4+0.02)

=-(156.6+3528+

第1章 思考题和习题解

1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？

答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。

（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。

（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。

（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。

（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。

1.6 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？

Ff答：（1）动力粘度? ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：??确定。

duAdy（2）运动粘度? ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：

???（3）相对粘度： ?1.7 国家新标准规定的液压油液牌号是在

第1章 思考题和习题解

1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？

答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。

（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。

（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。

（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。

（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。

1.6 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？

Ff答：（1）动力粘度? ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：??确定。

duAdy（2）运动粘度? ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：

???（3）相对粘度： ?1.7 国家新标准规定的液压油液牌号是在

前 言

与其他传动方式相比较，液压传动与控制技术具有很多优点。随着国民经济和现代工业技术的发展，液压技术发展很快，并在几乎所有技术领域中日益广泛应用。

自动控制理论是研究自动控制系统运动规律，并运用这些规律分析和设计自动控制系统的理论。反馈控制是实现自动控制的最基本的方法，反馈控制的基本原理是利用控制装置将被控制对象的的输出信号回输到系统的输入端，并与给定值进行比较形成偏差信号，以产生对控制对象的控制作用，使系统的输出量与给定值之差保持在容许的范围之内。近几十年来，随着微电子和计算机技术的迅速发展，且渗透道液压与气压技术中并与之密切结合，使其应用领域遍到各个工业部门，已成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率等必不可少的重要手段之一。

液压系统在轧钢系统上得到越来越广泛应用。薄板坯连铸连轧是80年代末开发成功的一种全新的短流程工艺，是继氧气转炉炼钢、连续铸钢之后钢铁工业最重要的革命性技术之一。近年来连铸连轧生产线中液压技术的发展出现了高压，大流量、高精度和集成化的液压系统。其中液压伺服控制系统表现出了其突出的优势：反应速度快，系统响应的频宽较高；操作系统自动控制的精度高；控制系统中的主体体积小，重量轻、结构紧凑、输出功率大；而且液压伺服系统可以连续、

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

浑三凳七近下液工三伺服系统搜制策略的现冷弋与发展李运华摘要关健词‘

史维样,

林廷析

提出了近代液压伺服系统的基本概念并对其主要特征进行了刻划介绍了近代液压伺服系统控。

。

制策略的现状与发展趋势

液压伺服系统

现代控制理论

智能控制

非线性控制!

近代液压伺服系统概述液压伺服控制系统的经典控制理论美国麻省理工学院开始研究,

型电液伺服系统上述电液伺服系统与在传统的

。

年代初由

工业场合中应用的电液伺服系统相比具有明显的不同

到

年代初构成了其基,

之处

主要表现在

环境和任务复杂

,

普遍存在较,

本类型

。

经典控制理论采用基于工作点附近的增量线设计过程主要在,

大程度的参数变化和外负载干扰

有时甚至还存在多采用了

性化模型来对系统进行分析与综合频域中进行。。

对象间的交叉干扰各种型式的数字阀方法为主,

电液转换元件不同,

控制器的形式主要为迟后超前网络和,

省去了、

转换装置

控制

控制等目前液压伺服系统的经典控制理论已经

策略变为以近代控制方法和微机控制实现为主。

智能控制方法和鲁棒控制

成熟对于一些频宽不太高外干扰不太大的液压伺服系统,

以下

、

参数变化和

控制器由以模拟实现为主变为以数字控制凡是具备上述特征之一的电液。

采用经典方法进行设、

计已经能够满足工程需要,

。

伺服系统称为近代电液伺服系统

近年来随着机械

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