201020112機電液試卷A答案

1、20102011學年第二學期期末考試卷A年級09級 專業(yè) 機電一體化技術 層次 大專 科目 機電液控制技術題號一二三四總分分數(shù)評卷人得分名詞解釋（3X5 = 15分）1、液壓放大元件液壓放大元件又可以叫做液壓放大器，還叫做功率放大元件。它能夠把微小的機械信號轉(zhuǎn)換成大功率的液壓信號（流量和壓力）輸出。它的性能的優(yōu)劣對系統(tǒng)的影響很大，因此，它是液壓控制 系統(tǒng)的核心和關鍵。2、液壓固有頻率液壓固有頻率是指負載慣性與液壓缸封閉油腔中液體的壓縮性相互作用。3、動力執(zhí)行元件按指令規(guī)律進行運動，驅(qū)動控制對象做功，主要由液壓放大元件、執(zhí)行元件和負載組成。4、電液位置伺服系統(tǒng)指輸入量為電信號，輸出信號為液壓信號

2、，其中再把液壓信號轉(zhuǎn)化成滑閥的位置量信號的控制系統(tǒng)。5、滯環(huán)滯環(huán)是測量設備輸出量與先前輸入量順序有關的一種特性。、簡答題（5X6 =30分）評卷人 得分1、什么叫伺服系統(tǒng)？液壓伺服系統(tǒng)由哪幾部分構成？各部分作用是什么？用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機械位移（或轉(zhuǎn)角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）。液壓伺服由以下一些基本元件組成：1、輸入元件，也稱指令元件，它給出輸入信號（指令信號）加于系統(tǒng)的輸入端，是機械的、電氣的、氣動的等。如靠模、指令電位器或計算機等。2

3、、反饋測量元件，測量系統(tǒng)的輸出并轉(zhuǎn)換為反饋信號。這類元件也是多種形式的。各種傳感器常作為反饋測量元件。3、比較元件,將反饋信號與輸入信號進行比較，給出偏差信號。4、放大轉(zhuǎn)換元件，將偏差信號故大、轉(zhuǎn)換成液壓信號（流量或壓力）。如伺服放大器、機液伺服閥、電液伺服閥等。5、執(zhí)行元件，產(chǎn)生調(diào)節(jié)動作加于控制對象上，實現(xiàn)調(diào)節(jié)任務。如液壓缸和液壓馬達等。6、控制對象，被控制的機器設備或物體，即負載。此外，還可能有各種校正裝只，以及不包含在控制回路內(nèi)的液壓能源裝置。2、電液伺服系統(tǒng)有哪些校正方法？各有什么特點？超前校正、滯后校正、速度反饋校正、加速度反饋校正、壓力反饋校正、動壓反饋校正。超前校正可以提高系統(tǒng)的

4、穩(wěn)定性與快速性，減小響應超調(diào)。滯后校正可以改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，但會使系統(tǒng)頻寬降低。速度反饋校正可以提高系統(tǒng)的剛度和固有頻率，但會使系統(tǒng)開環(huán)增益和阻尼比有所下降。加速度反饋校正可以提高系統(tǒng)的阻尼比，同時降低諧振的振幅。壓力反饋校正可以提高系統(tǒng)阻尼比和固有頻率，但會降低系統(tǒng)的開環(huán)增益，系統(tǒng)剛度降低，干擾誤差增加。動壓反饋校正能提高系統(tǒng)的阻尼比同時不改變系統(tǒng)的剛度。3、說明閥的三個系數(shù)的定義及它們對系統(tǒng)的影響，并比較零開口、正開口閥的三個閥系數(shù)有什么異同點？閥的三個系數(shù)是指閥的流量增益、閥的流量壓力系數(shù)和閥的壓力增益；這三個系數(shù)是表征閥靜態(tài)特性的三個重要性能參數(shù)，它們在確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應特性時非

5、常重要。流量增益直接影響系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)，因此對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應特性和穩(wěn)態(tài)誤差有直接的影響。流量壓力系數(shù)直接影響閥-液壓馬達組合的阻尼系數(shù)和速度剛性。壓力增益標志著閥-液壓馬達組合起動大慣量或大摩擦負載的能力。正開口四邊閥的流量增益增加了一倍；流量壓力系數(shù)取決與面積梯度，與零開口閥相類似，但正開口閥的流量壓力系數(shù)比零開口閥的要大，從而增加了系統(tǒng)的阻尼；壓力增益值與面積梯度無關，也類似于零開口評卷人閥，其值比比零開口閥的要小，即零位附近的剛度差些。4、為什么說液壓阻尼比是一個可變量？低阻尼對液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性有什么影響？如何-壓力會隨之改變，所以提高系統(tǒng)的阻尼？這些方法各有什么優(yōu)缺點?因為閥

6、的流量-壓力系數(shù)是影響液壓阻尼比的重要參數(shù)，而閥開口是可變的，流量液壓阻尼比是一個可變量。低阻尼會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。提高液壓阻尼比的方法：設置液壓缸管路泄露通道；采用正開口閥；增設阻尼器；采用壓力反饋、動壓反饋或加速度反饋等。采用壓力反饋可以提高系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率，但會降低系統(tǒng)的開環(huán)增益，系統(tǒng)剛度降低,干擾誤差增加。動壓反饋校正能提高系統(tǒng)的阻尼比同時不改變系統(tǒng)的剛度。加速度反饋校正可以提高系統(tǒng)的阻尼比，同時降低諧振的振幅。5、直流比例電磁體和普通電磁鐵相比有什么特點？如何提高直流比例電磁鐵的靜態(tài)性能與動態(tài)性能？比例電磁鐵是一種直流電磁鐵，但和普通電磁換向閥所用的電磁鐵不同。普通電磁換向閥

7、所用的電磁鐵只 要求有吸合和斷開兩個位置。而比例電磁鐵則要求吸力（或位移）和輸入電流成比例。按比例電磁鐵輸出 位移的形式，有單向位移式和雙向位移式之分。提高直流比例電磁鐵的靜態(tài)性能可以采用改進材料的選擇、改進設計制造工藝、在控制信號上疊加顫振信 號，還可以采用帶位移電反饋比例電磁鐵地方法等。提高直流比例電磁鐵的動態(tài)性能可以采用較少的線圈匝數(shù)和較大的電流值，或在線圈上串聯(lián)附加電阻同時 提高放大器工作電壓，或采用帶電流反饋的恒流型放大器，采用電流負反饋，采用銜鐵位置電反饋閉環(huán)。、分析題（4X 10 =40分）1、如圖，直接反饋二級電液伺服閥，試分析它是如何實現(xiàn)輸出閥位移對輸入信號之間的反饋。當力矩

8、馬達輸入信號電流時，假設擋板向左偏離中位x1 ,噴嘴擋板液壓放大器便推動閥芯向左運動，直到擋板重新回到兩噴嘴的中間位置，噴嘴擋板液壓放大器才停止工作，此時閥芯已經(jīng)移動了相應位移Xv,故閥輸出相應流量。2、如圖所示，流量調(diào)節(jié)比例控制液壓泵，試分析其如何保證流量按電流比例變化。排量調(diào)節(jié)變量泵在原動機轉(zhuǎn)速改變和負載壓力升高時影響泵的泄露，泵的流量不能保持恒定。以泵的實際輸出 流量作為控制目標的變量泵，稱為恒流量調(diào)節(jié)泵。利用比例控制元件實現(xiàn)上述目標時，除了在給定信號下泵輸 出相應的恒流量而與負載或轉(zhuǎn)速無關外，還能通過信號的調(diào)節(jié)使流量按一定規(guī)律變化，以適應負載速度控制的 要求。3、下圖為電液力伺服系統(tǒng)原

9、理圖，試畫出其系統(tǒng)方框圖，并說明其工作原理。系統(tǒng)工作，指令信號電壓作用于系統(tǒng)，液壓缸活塞使輸出負載力。該力由力傳感器檢 測并轉(zhuǎn)換為反饋信號電壓，與指令電壓相比較，得出偏差信號電壓，經(jīng)伺服放大器放大后輸 入驅(qū)動伺服閥。伺服閥輸出與偏差信號成比例的壓差作用到液壓缸活塞上，使負載力向著減 小誤差的方向變化，直到負載力等于指令信號所對應的值為止。4、分析動圈式力馬達和動鐵式力矩馬達的區(qū)別，并比較它們在性能使用上的優(yōu)缺點。聞平動力馬達加1坤坤力題B達1）動鐵式力矩馬達因磁滯影響而引起的輸出位移滯后比動圈式力馬達大。2）動圈式力馬達的線性范圍比動鐵式力矩馬達寬。因此，動圈式力馬達的工作行程大，而動鐵式力矩馬達的工作行程小。3）在同樣的慣性下，動鐵式力矩馬達的輸出力矩大，而動圈式力馬達的輸出力小。動鐵式力矩馬達因輸出力矩大，支承彈簧剛度可以取得大，使銜鐵組件的固有頻率高，而力馬達的彈簧剛度小，動圈組件的固有頻率低。4）減小工作氣隙的長度可提高動圈式力馬達和動鐵式力矩馬達的靈敏度。但動圈式力馬達受動圈尺寸的限制，而動鐵式力矩馬達受靜不穩(wěn)定的限制。5）在相同功率情況下，動圈式力馬達比動鐵式力矩馬達體積大，但動圈式力 馬達的造價低。四、論述題（15分）電液比例技術是介于普通斷通控制與電