電液系統(tǒng)及控制考試題及答案

1、電液系統(tǒng)及控制考試題一、簡略設計應用電液比例閥控制的速度控制回路。畫出原理圖并加以說明。該液壓控制系統(tǒng)由控制計算機、比例放大器、電液比例方向閥、液壓泵、液壓缸、基座、負載、位移傳感器和，數(shù)據(jù)采集卡組成，如圖1所示。圖1電液比例閥控制的速度控制回路液壓系統(tǒng)采用定量泵和溢流閥組成的定壓供油單元，用電液比例方向閥在液壓缸的進油回路上組成進油節(jié)流調(diào)速回路，控制活賽的運行速度。位移傳感器檢測出液壓缸活塞桿當前的位移值，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓信號，將該電壓信號與給定的預期位移電壓信號比較得出偏差量，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)偏差量計算得出控制電壓值，再通過比例放大器轉(zhuǎn)換成相應的電流信號，由其控制電液比例方向閥閥

2、芯的運動，調(diào)節(jié)回路流量，從而通過離散的精確位移實現(xiàn)對負載速度的精確調(diào)節(jié)。二、說明使用電液閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要原因。液壓伺服系統(tǒng)體積小、重量輕，控制精度高、響應速度快，輸出功率大，信號靈活處理，易于實現(xiàn)各種參量的反饋。另外，伺服系統(tǒng)液壓元件的潤滑性好、壽命長；調(diào)速范圍寬、低速穩(wěn)定性好。閉環(huán)誤差信號控制則定位更加準確，精度更高。三、在什么情況下電液伺服閥可以看成震蕩環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、比例環(huán)節(jié)？在大多數(shù)的電液私服系統(tǒng)中，伺服閥的動態(tài)響應往往高于動力元件的動態(tài)響應。為了簡化系統(tǒng)的動態(tài)特性分析與設計，伺服閥的傳遞函數(shù)可以進一步簡化，一般可以用二階震蕩環(huán)節(jié)表示。如果伺服閥二階震蕩環(huán)節(jié)的固有頻率高于動力元件的固

3、有頻率，伺服閥傳遞函數(shù)還可以用一階慣性環(huán)節(jié)表示，當伺服閥的固有頻率遠遠大于動力元件的固有頻率，伺服閥可以看成比例環(huán)節(jié)。四、在電液私服系統(tǒng)中為什么要增大電氣部分的增益，減少液壓部分的增益?在電液伺服控制系統(tǒng)中，開環(huán)增益選得越大，則調(diào)整誤差越小，系統(tǒng)抗干擾能力就越強。但系統(tǒng)增益超過臨街回路增益，系統(tǒng)就會失穩(wěn)。在保持系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件下，得到最大增益。從提高伺服系統(tǒng)位置精度和抗干擾剛度考慮，要求有較高的電氣增益&),因此，液壓增益不必太高，只要達到所需要的數(shù)值就夠了。同時，電氣系統(tǒng)增益較液壓增益也易于調(diào)節(jié)，同時成本低。五、結(jié)合實際應用設計應用電液私服控制的位置控制系統(tǒng)。畫原理圖并加以說明。例如

4、：在本科畢業(yè)設計時對送料機械手移進機構(gòu)電液伺服系統(tǒng)的設計。該系統(tǒng)是由電信號處理部分與液壓的功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)，該電液伺服系統(tǒng)綜合了電和液壓兩方面的特點，具有體積小、重量輕、控制精度高、相應速度快、信號處理靈活、輸出功率大、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點。壓送料機械手移送機構(gòu)液壓系統(tǒng)采用一個伺服液壓缸驅(qū)動，帶動整個工作臺沿軌道方向移動。設計送料機械手移送機構(gòu)液壓伺服系統(tǒng)工作原理圖如圖2所示。圖2送料機械手移送機構(gòu)液壓伺服系統(tǒng)工作原理圖1液壓缸；2、3液控單向閥；4、13、18電磁換向閥；5電液伺服閥;6、15壓力繼電器；7、14蓄能器；8減壓閥；10單向閥；9、12、20一過濾器;11冷卻器；16、1

5、7調(diào)壓閥；19一定量泵；21液位器；22溫度計;23帶點接點溫度計；24加熱器；25空氣過濾器；2該回路設計具有以下幾個特點:(1)伺服泵站由交流電機、軸向柱塞泵、溢流閥、單向閥、過濾器、蓄能器，壓力繼電器、壓力表、加熱器以及冷卻回路等組成。泵站同時具備溫度、液位等信號的監(jiān)測、報警功能，自動化程度較高。液壓系統(tǒng)的啟動、停止、溢流閥的動作、報警、緊急情況處理等由計算機及PLC協(xié)調(diào)控制，以保證向伺服系統(tǒng)提供壓力穩(wěn)定的一定流量的液壓油。(2)蓄能器一方面可以儲存液壓能，系統(tǒng)有多余壓力油液時可以儲入蓄能器，而當系統(tǒng)需要大流量時蓄能器再向系統(tǒng)放出壓力油液；另一方面，可以減小系統(tǒng)的壓力沖擊。其中，蓄能器7

6、使系統(tǒng)供油穩(wěn)定，同時更重要的作用是提高伺服閥的相應速度；蓄能器14作為系統(tǒng)的輔助油源，同時起到降低和吸收系統(tǒng)振動和油壓脈動的作用。同時蓄能器雙截止閥設計也便于拆卸蓄能器。(3)該液壓回路中還應用液壓鎖，液壓鎖的作用是避免由于伺服閥零偏和零漂使得系統(tǒng)在未發(fā)出指令伺服閥口有微小打開，使得液壓缸進行移動。設計中采用兩位三通電磁換向閥對液壓鎖進行操控，安全可靠。(4)壓力繼電器通過檢測蓄能器壓力，向泵出口的遠程控制電磁溢流閥發(fā)出信號，以控制泵站是否繼續(xù)向系統(tǒng)提供壓力油。為了進一步減小壓力脈動，吸收壓力沖擊，通常在伺服閥前設置慣性小，反應靈敏的蓄能器。電液比例與伺臊控制期末復習題初步整理（神話）第一章一

7、、電液比例身伺服控制分類L按液壓控制元件分：1電液比例控制系統(tǒng)，&液壓伺服控制系統(tǒng)。2,按被控物理量分t1位置控制，2速度控制3力控制系蛻鼻壓力控制系蛻15其他控制系統(tǒng)3、按動力元件類型分：1閥控液壓缸，2憫控液壓馬達，當泵控液壓缸，4泵控液壓馬達閥校優(yōu)點工響應速度快，控制精度高，給構(gòu)筒單口缺點1效率低泉控優(yōu)點，效率高.缺點：響應速度慢，結(jié)構(gòu)復雜%按系統(tǒng)控制方式：開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)二、電液比例與伺服控制分類:1指令輸入元件，2檢酒皮慣元忤，3比較元件4放大、轉(zhuǎn)換、控制元件5也壓制性元件，6控制對象第二拿液壓放大元件定義：一種依據(jù)對液體的節(jié)流原理，已輸入機械可控制信號【位移與轉(zhuǎn)!*）來控制液

8、壓信號裝出的元件。一、放大元件結(jié)構(gòu)與分類分類:滑腳、嗯嘴檔板閥，射流式控制閥）1.圜柱滑閥分類控制性能好）口、按進出口通道數(shù)分：四通閥、三通闕、二通閥。b.按節(jié)流工作邊敕分；四邊附、雙邊閥，單邊兩匚、按閥預開口形式分，負開口優(yōu)點:：密封性好，結(jié)枸簡單，缺點:由于流量培益又死區(qū)，故嵬響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差）、零開口優(yōu)，有疑性流貓博益，聚二加工制造國建，正開口開口范圍內(nèi)流量增益大，超出正開口范圉增益降低靈位壓力靈敏度低，泄漏量大，功率損耗大）d.按閥芯閥套節(jié)潦窗口形狀分矩形（窗口面積與周芯位移成正比有性濠量增益L圓形.三角形E、按閥芯凸肩數(shù)目分：二凸肩、三凸眉、四凸后入噴嘴擋板周優(yōu),制造成本低，移動部件擋

9、板的慣量小，響應速度高+缺:零位泄漏大3、射流式控髭閥優(yōu)：清潔度要求不高，抗污肯的強，可靠性遺,缺：壓力過高容易震動，性能不易預測，容易產(chǎn)生故障二、胭的性化和閥系數(shù)L閥流量增益Kq：表示負載壓降一定時，單位負載壓降增加引起負載流量的減少量。越大越靈敏）2、流量一壓力系嫩女上表示憫開度一定時，單位負載壓降弓I起的負載流量的減少量電（影1穩(wěn)定性J，閥的壓力增益中：指Q=。時單位閥位移引起的負載壓力變化大小*I閥對負載的控制能力）4 、Kp=Kq/Kc5 .線性化流量方程：Aql=Kq*A網(wǎng)pl（零位工作點穩(wěn)定性量差，增益量最大）仄理想滑閥留向間隙為零，工作邊銳利的滑閥“三、單噴嘴擋板閥工作原理：單

10、噴喃檔板閥實際是三通閥，只有一條負載通道，控制校制腔，有桿腔與控制腔比較，控制缸的雙向運動。當港糧與噴嘴的間隙間小時，由于可變液阻增大，便控制壓力用增大Pt*Ah內(nèi)*Ar時，液壓缸向上運動o當擋板與噴嘴間的間隙增大時，由于可變液阻增小，使控制壓力改減小，時，液壓缸向下運動。第三章L液壓動力元件：由液壓控制元件和也壓執(zhí)行元件組成.分類，11閥控灌壓缸，之網(wǎng)控液壓耳達，M泵控液壓缸4泵控液壓胃達2、提高固有頻率Wh措施：0熠大液壓缸作用面積即:限減少總壓縮容積小提高油液等妓體積彈性模量06&減少活塞上的總等效質(zhì)量Mt。3.提高阻尼比措麓：日、采用正開口閥；b,設置旁路泄露通道口C、增大負載

11、粘性阻尼。就負教匹配定義，根據(jù)負教軌進來進行負鼬匹配時，只要使動力元怦的輸出播性曲葭能停包國負或軌跡，同時使就出特性曲線與負載軌跡之間的區(qū)域盡量小，便認為液壓動力元件與負載相匹配電5、最佳負載匹配：元件最大輸出功率點與負載最大功率點重合，功率得到充分利用，效率高，且閥的流量增益和系第曾增益下降不多。這種匹配兼顧效率和性能各方面要求，認為是最佳匹配。第四章一、電瓶伺服閥祖成，電一機械轉(zhuǎn)換元件.液壓放大元件.反演機枸分類：1、技放大螂分1單級、二窺、三蝮電漉伺臟憫.二按前置第一級結(jié)構(gòu)：單噴嘴擋板苴、雙噴嘴擋板閥式、射流管閥式、射流偏轉(zhuǎn)板式、滑閥式。3、按主憫反饋量：滑閥位置反饋、負載流量反饋、負載

12、壓力反饋以抵電機械特模元件，動鐵式力能馬達、動圈式力弓達5,輸出液壓信號的不同:電液伺服閥曳液流量控制服閥和比例流雷閥和電液壓力控制伺服閥兩大類。二、伺服放大器功1於K將電壓轉(zhuǎn)換為電流；2、功率放大；丸信號隔離功能三、I、永磁動鐵式力矩馬達工作想理：當放大器有信號輸入時，產(chǎn)生差動電流，進而產(chǎn)生控制磁通.當I、3合成磁通大于2,4時，南鐵上產(chǎn)生順時針方向電磁力矩，使南鐵纏扭軸順時"轉(zhuǎn)動，當扭軸的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)短、負或轉(zhuǎn)矩與電磁料是平衡時，南鐵停止轉(zhuǎn)動.如果信號電油反向，則電磁力距也反向。在轉(zhuǎn)角不大時，產(chǎn)生的電磁力矩的大小與信號電流大小成正比,方向由信號電流方向決定。九永磁動圈式力耳達原理，力馬

13、達的可動鞋圈懸置干作氣隙中，永久磁鐵在工作氣聚中形成極化磁通，當控制電流加到線圈上時，線圈就會受到電磁力的作用而運動.3、蟋圈接法永華城圈接法：可以減小電感的影響；H串聯(lián)接法，額定電流和電控功率小，但易囁電源電壓變動的影響。d并聯(lián)接法：電控功率小，工作可靠性高，但易受電源電壓變動影響。出差動接法：不易受電子放大器和電源電壓變動的影響，可靠性高。第五章，滯后校正作用：是通過提高低頻段增益，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，或者在保證系統(tǒng)穩(wěn)掇f度的條件下，通過降低系蛻高頻段的熠益以保證系統(tǒng)的稿定性.3速度反饋校正作用：提高回路的剛度，減少速度反饋回路的內(nèi)、外干擾和費線性的黃響提高系統(tǒng)的靜態(tài)精度。3、速度和加速度反饋校正作用：同時提高系統(tǒng)的動態(tài)性育的靜態(tài)性能。4、壓力反偎校正作用：提高系統(tǒng)的陰尼比但會降假系統(tǒng)的靜態(tài)剛度.5、動壓反饋校正作用；梃高系統(tǒng)的阻尼比，且不會降低系統(tǒng)的靜態(tài)剛度。第六章一、基本內(nèi)容1.電液比例控制閥分類：比例壓力閥、比例流量閥、比例方向明2、比例電磁鐵基本結(jié)構(gòu)：控制錢圈、倒碳體、南鐵-推桿,原理略3.比例電磁鐵三/退制類型，力控制型