液壓伺服控制課后題答案大全(王春行版)

1、第二章 液壓放大元件習(xí)題1. 有一零開(kāi)口全周通油的四邊滑閥，其直徑，徑向間隙，供油壓力，采用10號(hào)航空液壓油在40工作，流量系數(shù)，求閥的零位系數(shù)。解：對(duì)于全開(kāi)口的閥，由零開(kāi)口四邊滑閥零位系數(shù) 2. 已知一正開(kāi)口量的四邊滑閥，在供油壓力下測(cè)得零位泄漏流量，求閥的三個(gè)零位系數(shù)。解：正開(kāi)口四邊滑閥零位系數(shù) 3. 一零開(kāi)口全周通油的四邊滑閥，其直徑，供油壓力，最大開(kāi)口量，求最大空載穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力。解：全開(kāi)口的閥 最大空載液動(dòng)力：4. 有一閥控系統(tǒng)，閥為零開(kāi)口四邊滑閥，供油壓力，系統(tǒng)穩(wěn)定性要求閥的流量增益，試設(shè)計(jì)計(jì)算滑閥的直徑的最大開(kāi)口量。計(jì)算時(shí)取流量系數(shù)，油液密度。解：零開(kāi)口四邊滑閥的流量增益：故全周開(kāi)口

2、滑閥不產(chǎn)生流量飽和條件5. 已知一雙噴嘴擋板閥，供油壓力，零位泄漏流量，設(shè)計(jì)計(jì)算、，并求出零位系數(shù)。計(jì)算時(shí)取，。解：由零位泄漏量 即 得： 則：若：，則第三章 液壓動(dòng)力元件習(xí)題1. 有一閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)，已知：液壓馬達(dá)排量為，馬達(dá)容積效率為95%，額定流量為，額定壓力，高低壓腔總?cè)莘e。拖動(dòng)純慣性負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，閥的流量增益，流量-壓力系數(shù)。液體等效體積彈性模量。試求出以閥芯位移為輸入，液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)角為輸出的傳遞函數(shù)。解：解：由閥控液壓馬達(dá)的三個(gè)基本方程 由閥控液壓馬達(dá)的三個(gè)基本方程 可得 馬達(dá)的容積效率 且 得 -2. 閥控液壓缸系統(tǒng)，液壓缸面積，活塞行程，閥至液壓缸的連接管路長(zhǎng)度，管路截

3、面積，負(fù)載質(zhì)量，閥的流量-壓力系數(shù)。求液壓固有頻率和液壓阻尼比。計(jì)算時(shí)，取，。解：總壓縮容積：則液壓固有頻率：由于較小可忽略不計(jì)，則3. 變量泵控制定量馬達(dá)的慣性負(fù)載為，高壓側(cè)油液總?cè)莘e，泵及馬達(dá)的總泄漏系數(shù)，液體等效體積彈性模量，馬達(dá)排量，馬達(dá)機(jī)械效率，泵轉(zhuǎn)速。略去泵與馬達(dá)間的沿程阻力損失，求此裝置以馬達(dá)轉(zhuǎn)速為輸出，以泵排量為輸入的傳遞函數(shù)。解：變量泵的排量：變量泵流量方程拉氏變換為：力矩平衡：液壓馬達(dá)高壓腔流量方程拉氏變換：4. 有一四邊滑閥控制的雙作用液壓缸，直接拖動(dòng)負(fù)載作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。已知：供油壓力，負(fù)載質(zhì)量，負(fù)載位移規(guī)律為，負(fù)載移動(dòng)的最大振幅，角頻率，試根據(jù)最佳負(fù)載匹配求液壓缸面積和四邊

4、閥的最大開(kāi)面積。計(jì)算時(shí)，取，。解：有負(fù)載位移規(guī)律，得負(fù)載速度：負(fù)載力：則負(fù)載功率：當(dāng)時(shí)，若負(fù)載匹配最佳，則此時(shí)液壓缸活塞面積為則最大空載流量最大開(kāi)口面積5. 變量泵控制定量馬達(dá)拖動(dòng)純慣性負(fù)載作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，試中為負(fù)載角位移，為負(fù)載角位移的振幅，為角頻率。變量泵的額定工作壓力為，轉(zhuǎn)速為，系統(tǒng)總泄漏系數(shù)為。設(shè)低壓腔壓力為零。根據(jù)負(fù)載匹配求泵的排量和液壓馬達(dá)排量。解： 當(dāng)，時(shí)，功率最大功率最大時(shí)，對(duì)于泵控系統(tǒng)，馬達(dá)在最大轉(zhuǎn)速時(shí)，所需流量由泵提供。即：第四章 機(jī)液伺服系統(tǒng)習(xí)題1. 如圖4-15所示的機(jī)液位置伺服系統(tǒng)，供油壓力，滑閥面積梯度，液壓缸面積，液壓固有頻率，阻尼比。求增益裕量為時(shí)反饋

5、杠桿比為多少？計(jì)算時(shí)，取，。圖4-15 機(jī)液位置伺服系統(tǒng)解：增益裕量是相位穿越頻率處的增益倒數(shù)。即以dB表示時(shí)，依題得：，計(jì)算得：由式（4-3）得：由式（2-40）得：根據(jù)圖4-15可得，動(dòng)作示意圖由三角形性質(zhì)可得 整理得：由（1）（2）（3）式聯(lián)立并代入已知量?？傻茫?. 如圖4-16所示機(jī)液伺服系統(tǒng)，閥的流量增益為，流量-壓力系數(shù)，活塞，活塞桿與負(fù)載連接剛度，負(fù)載質(zhì)量，總壓縮容積，油的體積彈性模量，閥的輸入位移，活塞輸出位移，求系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。圖4-16 考慮連接剛度的機(jī)液位置伺服系統(tǒng)解：由式4-16知系統(tǒng)穩(wěn)定條件由式4-3知 由圖4-16知，的幾何關(guān)系可知液壓彈簧剛度綜合剛度綜合諧振頻率

6、由（4）（5）（6）三式可得綜合阻尼比 總流量壓力系數(shù)：忽略泄露影響由（8）（9）得連接結(jié)構(gòu)的固有頻率將式（2）（3）（7）（10）（11）代入（1）整理得 第五章 電液伺服閥習(xí)題1. 已知電液伺服閥在線性區(qū)域內(nèi)工作時(shí)，輸入差動(dòng)電流，負(fù)載壓力，負(fù)載流量。求此電液伺服閥的流量增益及壓力壓力增益。解：電液伺服閥的流量增益為 壓力增益 2. 已知一電液伺服閥的壓力增益為，伺服閥控制的液壓缸面積為。要求液壓缸輸出力，伺服閥輸入電流為多少？解：負(fù)載壓力：輸入電流：3. 力反饋兩級(jí)伺服閥，其額定流量為，額定壓力為，閥芯直徑，為全周開(kāi)口，如果要求此伺服閥頻寬，前置級(jí)噴嘴擋板閥的輸出流量至少為多少？取流量系數(shù)

7、，油液密度。解：閥的最大開(kāi)口面積：閥芯直徑：，且為全周開(kāi)口頻寬：則 4. 力反饋兩級(jí)電液伺服閥，其額定流量為，額定壓力，額定電流為，功率滑閥全周開(kāi)口，閥芯直徑，噴嘴中心至彈簧管旋轉(zhuǎn)中心距離，反饋桿小球中心至噴嘴中心距離，反饋桿剛度。求力矩馬達(dá)力矩系數(shù)。計(jì)算時(shí)取，。解：閥的最大開(kāi)口面積：閥芯直徑：，且為全周開(kāi)口力矩馬達(dá)的力矩系數(shù)?。?. 已知電液伺服閥額定流量為，額定壓力為，額定電流，功率滑閥為零開(kāi)口四邊滑閥，其零位泄漏流量為額定流量的4%，伺服閥控制的雙作用液壓缸，當(dāng)伺服閥輸入電流為時(shí)，求液壓缸最大輸出速度和最大輸出力。解：流量增益 流量-壓力系數(shù) 壓力增益 負(fù)載流量為 則液壓缸最大輸出速度為

8、 最大輸出力為第六章 電液伺服系統(tǒng)習(xí)題1. 如圖6-39所示電液位置伺服系統(tǒng)，已知：，。求（1）系統(tǒng)臨界穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的放大器增益為多少？（2）幅值裕量為6dB時(shí)的為多少？（3）系統(tǒng)做等速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置誤差為多少？伺服閥零漂時(shí)引起的靜差為多少？圖6-39 電液位置伺服系統(tǒng)解：解：1）系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 則系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益 由系統(tǒng)的穩(wěn)定條件 得系統(tǒng)的零界狀態(tài)時(shí) 求得 2）幅值裕量即 即 求得 （3）位置誤差： 零漂：靜差：2. 有一穩(wěn)定的電液位置伺服系統(tǒng)，其速度放大系數(shù)，為了保證穩(wěn)態(tài)精度的要求需將速度放大系數(shù)提高到，求滯后校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。解： 取 3. 有一振動(dòng)臺(tái)，其方塊圖如圖6-40所示。已知系統(tǒng)參數(shù)為：，。求（1）不加加速度反饋校正時(shí)的系統(tǒng)增益裕量和閉環(huán)頻寬。（2）將系統(tǒng)開(kāi)環(huán)阻尼比提高到時(shí)的加速度反饋和系統(tǒng)增益裕量及閉環(huán)頻寬。圖6-40 液壓振動(dòng)臺(tái)方塊圖解：（1）系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：未校正時(shí)系統(tǒng)的增益裕量：閉環(huán)頻寬：（2）校正后系統(tǒng)的