电液位置伺服系统的特点:   肇庆端州路灯车出租

     电液位置伺服系统的特点: 肇庆端州路灯车出租, 肇庆端州路灯车,  路灯车出租   某些电液位置伺服系统有时象机液伺服系统那样，不采用校正的方法，而是依靠液压动力机构本身固有的特点来满足系统的性能要求。充分认识液压系统的特点，对设计系统，特别是对不经校正的位置伺服系统是很有益处的。从开环频率特性看：位置伺服系统的固有部分由一个积分环节和一个振荡环节组成。振荡环节的阻尼比随工作点的变动而在很大的范围内变化，系统的开环增益也因伺服阀的流量增益的变动而变。因而造成开环频率特性的浮动。阀在零位区时最小，在空载时最大。所以位置伺服系统通常以零位区设计工况。由于比较小，在比例控制时，主要保证系统具有足够的幅值稳定裕量，为此不得不把增益和穿越频率压得较低。系统的相角裕量接近从闭环频率特性看：

   当较小时，闭环幅频特性在转折频率附近已下降到接近-3dB，因此系统的频宽仅能达到附近。而<，故系统的频宽小于闭环固有频率。从阶跃响应曲线看：过度过程曲线是典型三阶系统的阶跃响应曲线，与通常的二阶系统的过度过程有明显的不同。这主要是由高频小阻尼振荡环节的影响所致。因此，未经校正的液压位置伺服系统一般不用二阶系统近似。在液压位置伺服系统中，由于液压动力机构的固有特点，使系统的刚度很大，对干扰信号的误差系数比较小，因此，负载扰动的影响相对较弱。液压执行机构的力矩惯量比很大，只要保证足够的尺寸就可以获得较高的固有频率。阀控液压缸特别是泵控液压马达又能提供比较恒定的流量增益。所以系统虽然有阻尼比小、多变等弱点，液压位置伺服系统在比例控制条件下也能满足某些对象的需要，并获得较为满意的性能。

   电液位置伺服系统的设计原则:  由上面的分析可知，在比例控制条件下，液压固有频率、开环增益也称速度放大系数和液压阻尼比这三个量以及它们之间的相互关系就决定了系统的主要性能。因此设计液压位置伺服系统时，首先应解决如何根据系统的要求，确定这三个量的数值和三个量之间的恰当的比例关系。

   确定主要性能参数的原则:  系统的设计是从选择液压动力机构的参数着手的，所选参数应能满足驱动负载和满足系统性能两方面的要求。从提高系统性能角度考虑：由前面分析可知为提高系统的快速性应具有的穿越频率，为提高系统的精度应提高开环增益，两者都受的限制。液压弹簧与负载质量相互作用构成一个液压弹簧-质量系统，该系统的固有频率（活塞在中间位置时）为

                     

    —有效体积弹性模量，单位，一般为700—1400

   —活塞及负载折算到活塞上的总质量 

   —液压弹簧刚度       

   — 总压缩容积  

 

    在计算液压固有频率时，通常取活塞在中间位置时的值，因为此时最低，系统稳定性最差。可见，随A的增大而增大，所以应选择大的A值。另外，可见外干扰产生的误差与系统的柔度成正比，即与成反比。所以为提高系统的快速性和跟踪精度，减小外干扰力的影响，都要求选择大的A值。此外，由于伺服阀的压力-流量曲线有非线性特性，阀的流量增益随着负载压降的增大而降低，特别当接近时，流量增益的过分降低会使伺服系统的性能变差。一般系统允许增益下降的裕量为，对液压位置伺服系统来说，即相当于允许（因时，零开口流量伺服阀的流量增益下降为空载时的57.7%）。从这个原则出发也要求选大的A值。但是大的尺寸要求有大的伺服阀，会使系统的功率加大，效率降低，经济性变差。从满足驱动负载要求考虑：液压动力机构应按负载匹配的原则确定A，使所选动力机构功率最小，效率较高。

    一些大功率动力控制类伺服系统，对动特性常常要求不高，而把效率放在首位，这时应按满足负载要求确定参数。反之，对于中、小功率系统，经济性常常是次要的，主要考虑能否有足够的频宽和精度，应按动特性要求选择参数。对于一般系统我们常用的办法是，首先采用按负载匹配的原则确定动力机构的尺寸，然后根据动力机构的和值确定系统可能有的最好性能（精度和频宽），如不满足系统要求，再回过头来重新选择固有频率高的动力机构，即增大动力机构的尺寸，直到满足性能要求为止。这样做等于把按负载匹配的原则所选的尺寸做基准值（它常常就是位置伺服系统可能的最小尺寸），然后再修正到能满足系统性能所需要的一个较大的尺寸为止。即在A大（高性能）与功率最小（高效率）之间取折衷。

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   确定参数间适当的比例关系:   为使系统具有较好的动态性能，应要求它的闭环幅频特性在尽可能宽的频带内实现幅值近似等于1，即容易证明，对于三阶系统，如果希望在尽可能宽的频宽内满足的条件，其闭环传递函数应具有如下典型形式根据此典型闭环传递函数可以求得相应的典型预期开环传递函数令液压固有频率,  对比简化传递函数的标准式

     —闭环惯性环节的转折频率。

     —闭环振荡环节的固有频率。

      —闭环振荡环节的阻尼比。

     如果系统参数具有，即实现了工程上常用的所谓“三阶最佳”，遗憾的是，实际系统中振荡环节的阻尼比不可能恰好就是，所以不经校正的液压位置伺服系统要实现“三阶最佳”是困难的。实际系统的阻尼比通常远比0.707为小且多变，为了接近上述指标，设计者首先应考虑采取措施提高值和减小的变化。比如采用加速度或压差反馈校正提高阻尼比，使接近于0.7以后，即可按“三阶最佳”的原则调整参数间的关系。设计一般系统时，常以为参考量，来适当的选取比值。当0.7时，取=，工程上通常去；当较小时，则取较小的值，若系统不允许有较大的超调也取较小的值；若系统允许有较大的超调，则相应的取较大的值。当要求更精细的计算，或者系统的结构超过三阶以上时，可以通过绘制博德图，并估计到参数和工况变动引起博德图浮动的情况下，保证系统有足够的稳定裕量，选择合适的增益和穿越频率。也可以通过模拟机和数字仿真寻找最佳参数见关系。

      应考虑的其它因素:    为了减小系统的静态误差，在增益分配时，希望提高系统电气部分的增益，减小液压部分的增益。从提高系统刚度考虑应减少执行机构的泄露量和阀的流量-压力系数（减小）。可见适用于液压位置伺服系统的动力机构，应具有高的压力增益和低的流量增益（在原点处）。零开口流量伺服阀、低泄露量的液压缸和液压马达具有这样的特性。但是低泄露量的液压缸常常有较大的摩擦力和要求较大的启动压力，若要求系统具有较好的低速平稳性，则应选择低摩擦和有较大泄露量的液压执行机构。液压位置伺服系统，应选择具有高压力增益和恒定流量增益的流量伺服阀，选择足够尺寸的液压执行机构。

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