液压伺服与比例控制系统 课件 7.2电液位置伺服控制系统(7.2.1~7.2.3)

电液位置伺服系统电液伺服系统电液位置伺服系统组成及工作原理电液位置伺服系统建模电液位置伺服系统特性分析一、电液位置伺服系统组成及工作原理后期剪辑：章节版，AE包装液压滑台位置伺服系统工作原理图1-液压缸2-电液伺服阀3-放大器4-与齿轮固定连接的电位器5-齿轮齿条机构6-活塞带动的滑台7-步进电机8-步进电机输出轴与动触头固定液压滑台位置伺服系统工作原理图液压滑台位置伺服系统方块图二、电液位置伺服系统建模后期剪辑：章节版，AE包装指令与比较元件——电位器一功率放大器，将电压信号转变为电流信号二

1当时二阶振荡环节2当时惯性环节3比例环节当时伺服阀动态特性三液压动力元件传递函数四齿轮齿条五系统方框图电液位置伺服系统方框图齿轮齿条五三、电液位置伺服系统特性分析后期剪辑：章节版，AE包装稳定性分析一开环传递函数开环传递函数中有1个积分环节，因此为Ⅰ型系统。幅值稳定裕量1稳定性分析一理论上，系统稳定条件实际工程中，要求相位稳定裕量2稳定性分析一相位稳定裕量2稳定性分析一无因次开环增益

与阻尼比

的关系曲线图当液压阻尼比

很小时，系统稳定性由幅值稳定裕量决定；当液压阻尼比

较大时

，系统稳定性由相位稳定裕量决定；未经过校正的液压阻尼比一般很小，因此系统稳定性一般由幅值稳定裕量决定。对指令输入的闭环频率响应抗干扰能力的分析响应特性分析二响应特性分析二对指令输入的闭环频率响应1闭环传递函数响应特性分析二对指令输入的闭环频率响应1位置伺服系统闭环频率特性图当较小时，接近于略大于，所以调整也可以调整系统的频宽响应特性分析二系统抗干扰特性2系统的闭环动态位置刚度惯性环节和一阶微分环节近似抵消响应特性分析二系统抗干扰特性2系统的闭环动态位置刚度简化为：响应特性分析二系统抗干扰特性2位置伺服系统闭环动态刚度特性图闭环静态位置刚度由于很小，位置闭环的静态刚度很大，且与成正比；提高可提高系统抗干扰能力。受系统稳定性的制约，提高受限。稳态误差分析三稳态误差组成成分干扰指令输入外力干扰零漂死区干扰与系统本身结构参数及输入信号形式有关稳态误差分析三指令输入引起的稳态误差1利用终值定理，求得稳态误差为：稳态误差分析三指令输入引起的稳态误差1阶跃响应稳态误差（）实质上，液压位置伺服系统为I型系统，阶跃响应稳态误差为0。稳态误差分析三指令输入引起的稳态误差1斜坡响应稳态误差（）开环增益KV越大，液压位置伺服系统对斜坡响应的稳态误差越小，精度越高。稳态误差分析三指令输入引起的稳态误差1等加速度响应稳态误差（）液压位置伺服系统不能跟踪等加速度信号以及阶数比它高的信号。稳态误差分析三负载干扰力引起的稳态误差（负载误差）2系统对外负载力误差传递函数利用终值定理，求得稳态误差为：稳态误差分析三负载干扰力引起的稳态误差（负载误差）2阶跃干扰力稳态误差（）实质上，干扰产生的稳态误差，相当于干扰力作用在位置刚度为KV的弹簧上，产生的位移变化量。同时，KDC0的增加，提高静态位置刚度，减小干扰力产生的稳态误差。稳态误差分析三零漂、死区等引起的静态误差（系统静差）3(a)加入零漂、死区的电液位置伺服系统方框图稳态误差分析三零漂、死区等引起的静态误差（系统静差）3(b)加入零漂、死区并简化后电液位置伺服系统方框图其中稳态误差分析三零漂、死区等引起的静态误差（系统静差）3(c)等效的电液位置伺服系统方块图总的静态位置误差能够对电液位置伺服系统的稳定性、响应特性以及稳态误差进行分析。掌握电液位置伺服系统的组成和工作原