液压控制系统.docx

第二章1. 为什么把液压控制阀称为液压放大元件？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。 2. 滑阀的零位开口形式与其流量增益特性的关系？阀的预开口型式对其性能，特别是零位附近特性有很大的影响。零开口阀具有线性流量增益，性能比较好。负开口阀由于流量增益具有死区，将引起稳态误差。正开口阀在开口区内的流量增益变化大，压力灵敏度低，零位泄露量大。 3. 什么是滑阀的静态特性？滑阀的静态特性即压力-流量特性，是指稳态情况下，阀的负载流量qL、负载压力PL和滑阀位移xv三者之间的关系，即qL=f（Pl,xv）。 4. 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？应该选择原点处的静态放大系数作为阀的性能参数。应为系统经常在原点附近工作，此处阀的流量增益最大，系统的开环增益也最高，阀的流量-压力系数最小，系统的阻尼比最低。一个系统在这一点能稳定工作，在其他点也能稳定工作。 第三章5. 什么叫液压动力元件？有哪些控制方式？有几种基本组成类型？液压动力元件（或称为液压动力机构）是由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。控制方式可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵。有四种基本形式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。 6. 何为液压弹簧刚度？为什么将其理解为动态刚度？它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所形成的液压弹簧的刚度。因为液压弹簧刚度是在液压缸两腔完全封闭的情况下推导出来的，实际上由于阀的开度和液压缸的泄露的影响，液压缸不可能完全封闭，因此在稳态下这个弹簧刚度是不存在的。但在动态时，在一定的频率范围内泄露来不及起作用，相当于一种封闭状态，因此液压弹簧刚度应理解为动态刚度。 7. 什么是液压固有频率？为什么液压动力元件可以得到较大的固有频率？液压固有频率是负载质量与液压缸工作腔中的油液压缩性所形成的液压弹簧相互作用的结果。由式子可知，增大固有频率的方法很多：1）可以通过增大液压缸的面积，2）减小总压缩比，3）减小折算到活塞上的总质量，和4）提高油液的有效体积弹性模量。 8. 什么说液压阻尼比是一个“软量”？Kc随工作点不同会有很大的变化。其变化范围达2030倍，所以是一个难以准确估计的软量。 9. 为什么把kv称为速度放大系数？它的量纲是什么？由于传递函数中包含一个积分环节，所以在稳态时，液压缸活塞的输出速度与阀的输入位移成比例比例系数即为速度放大系数(速度增益)。2）量纲为S-1。 第四章10. 低阻尼对液压伺服系统的动态特性有什么影响？如何提高系统的阻尼？这些方法各有什么优缺点？低阻尼影响了系统的稳定性。方法1）增加负载的粘性阻尼，外设阻尼器，增加了结构的复杂性。2）采用正开口阀，正开口阀流量压力系数大，但也要使系统刚度降低，零位泄漏引起功率损失。另外正开口阀还要带来非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。3）设置旁路泄露通道。在液压缸两个工作腔之间设置旁路通道或在活塞上开阻尼孔以增加泄露系数。缺点是增大了功率损失，降低了系统的总压力增益和系统的刚度，增加外负载力引起的误差。另外系统性能受温度的影响较大。 11. 为什么在机液伺服系统中，阀流量增益的确定很重要？开环放大系数越大，系统的响应速度越快，系统的控制精度也越高，而Kv取决于kf、kq、ap、，在单位反馈系统中，Kv仅由Kq和Ap所确定，而Ap主要由负载的要求确定的，因此Kv主要取决于Kq，所以在机液位置伺服系统中，阀流量增益的确定很重要。 第五章12. 电液伺服阀由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？ 答：电液伺服阀通常由力矩马达(或力马达)、液压放大器、反馈机构(或平衡机构)三部分组成。力矩马达或力马达的作用是输入的电气控制信号转换为力矩或力，控制液压放大器运动。液压放大器的运动去控制液压油源流向执行机构的流量或者压力。液压放大器将力矩达或力马达的输出加以放大。 反馈机构或平衡机构的作用是使伺服阀的输出流量或输出压力获得与输入电气信号成比例的特性。 13. 力反馈式两级电液伺服阀工作原理？无控制电流时，衔铁由弹簧管支承在上、下导磁体的中间位置，挡板也处于两个喷嘴的中间位置，滑阀阀芯在反馈杆小球的约束下处于中位，阀无液压输出。当有差动控制电流输入时.在衔铁上产生逆时针方向的电磁力矩，使衔铁挡板组件绕弹簧转动中心逆时针方向偏转，弹簧管和反馈杆产生变形，挡板偏离中位。这时，喷嘴挡板阀右间隙减小而左间隙增大，引起滑阀左腔控制压力增大，右腔控制压力减小，推动滑阀阀芯左移。同时带动反馈杆端部小球左移，使反馈杆进一步变形。当反馈杆和弹簧管变形产生的反力矩与电磁力矩相平衡时，衔铁挡板组件便处于一个平衡位旨。在反馈杆端部左移进一步变形时，使挡板的偏移减小，趋于中位。这使左腔控制压力又降低，右腔控制压力增高，当阀芯两端的液压力与反馈杆变形对阀芯产生的反作用力以及滑阎的液动力相平衡时，阀芯停止运动，其位移与控制电流成比例。在负载压差定时，阀的输出流量也与控制电流成比例。所以这是一种流量控制伺服阀。 14. 弹簧对中式两级电液伺服阀工作原理？弹簧对中式伺服阀是早期伺服阀的结构型式，它的第级是双喷喷挡板阀，第二级是滑阀，阀芯两端各有一根对中弹簧。当控制电流输入时，阀芯在对中弹簧作用下处于中位。当有控制电流输入时，对中弹簧力与喷嘴挡板阀输出的液压力相平衡，使阀芯取得一个相应的位移，输出相应的流量。 第六章 15. 有哪些因素影响系统的稳态误差？它由指令输入（阶跃输入、等速输入、等加速输入）、外负载力干扰和系统中的零漂、死区等内干扰引起。 16. 为什么点液伺服系统一般都要加校正装置？电液位置伺服系统中速度与加速度反馈校正的只要目的是什么？因为在电液伺服系统中，单纯靠调整增益往往满足不了系统的全部性能指标，所以就要在系统中加校正