液压控制系统课后题答案

1、1.为什么液压控制阀被称为液压放大元件？答：因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换成液压信号(压力、流量)并输出，并放大功率，所以移动阀芯所需的信号功率非常小，但系统的输出功率可能非常大。2.什么是理想的滑阀？什么是真正的滑阀？答：理想的滑阀是指径向间隙为零、工作边缘锋利的滑阀。实际的滑阀是指有径向间隙的滑阀，同时阀口的工作边不可避免地有小圆角。3.阀门的工作点是什么？零工作点的条件是什么？答：阀门的工作点是指压力-流量曲线上的点，即阀门位移时负载压力为零，阀门负载流量为零的位置。零工作点的条件是。4.在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，如何选择阀门系数？为什么？答：流量增益是放大倍数

2、，它直接影响系统的开环增益。流量压力系数直接影响阀控执行器的阻尼比和速度刚度。压力增益表示阀门控制致动器组合启动大惯性或大摩擦负载的能力。当每个系数增加时，对系统的影响如下表所示。稳定性响应特性稳态误差5.什么是稳态流体动力？什么是瞬时流体动力？答：稳态流体动力是指在一定开度的稳流条件下，液体流向阀芯的反作用力。瞬态流体动力是指阀芯运动过程中阀门开度变化产生的反作用力，它导致阀腔内液体流速随时间变化。6.什么是液压动力部件？控制方法是什么？有几种基本的构图类型。答：液压动力元件(或液压动力机构)由液压放大元件(液压控制元件)和液压执行元件组成。控制模式可以是液压控制阀或伺服变量泵。液压动力部件

3、有四种基本类型：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。7.液压弹簧刚度是多少？为什么应将液压弹簧刚度理解为动态刚度？答：液压弹簧刚度是由于液体的可压缩性，液压缸的两个腔室完全闭合而形成的液压弹簧的刚度。由于液压弹簧刚度是在液压缸的两个腔室完全关闭的情况下推导出来的，实际上，由于阀门开度和液压缸泄漏的影响，液压缸不能完全关闭，所以这种弹簧刚度在稳态下是不存在的。然而，在动态状态下，泄漏在一定频率范围内工作为时已晚，这相当于关闭状态，因此液压弹簧刚度应理解为动态刚度。8.为什么液压阻尼比是一个软量？提高阻尼比的简单方法是什么？他们的优点和缺点是什么？答：不同工作点的Kc差异很大。其变

4、化范围为2030倍，是一个难以准确估计的软量。提高阻尼比的方法及其优缺点如下：(1)设置旁路泄漏通道。缺点是功率损耗增加，总压力增益和系统刚度降低，以及由外部负载力引起的误差增加。此外，系统性能受温度变化的影响很大。(2)采用正开阀。阻尼可以增加，但系统的刚度也应该降低。此外，零泄漏造成的功率损失比第一种方法更严重，并且会带来非线性流量增益、稳态水动力变化等问题。(3)增加载荷的粘性阻尼。需要额外的阻尼器，这增加了结构的复杂性。9.什么是负载匹配？最佳匹配是什么？答：根据负载轨迹进行负载匹配时，只要功率元件的输出特性曲线能够围绕负载轨迹以及输出特性曲线与负载轨迹之间的区域，就认为液压功率元件与

5、负载匹配答：由机械反馈装置和液压动力部件组成的反馈控制系统称为机械液压伺服系统。该机液伺服系统结构简单，运行可靠，易于维护。11.为什么确定机器液压位置伺服系统中的阀流量增益很重要？答：开环放大系数越大，系统的响应速度越快，系统的控制精度越高。然而，在机组反馈系统中，它仅由和决定，但主要由负荷要求决定，因此它主要取决于。因此，在机液位置伺服系统中，阀流量增益的确定非常重要。12.低阻尼对液压伺服系统的动态特性有什么影响？如何提高系统阻尼？这些方法的优点和缺点是什么？答：低阻尼是影响系统稳定性和限制系统带宽的主要因素之一。有几种方法可以提高系统的阻尼：(1)设置旁路泄漏通道。液压缸的两个工作腔之

6、间设置旁路通道，增加泄漏系数。缺点是功率损耗增加，系统的总压力增益和刚度降低，以及由外部负载力引起的误差增加。此外，系统性能受温度变化的影响很大。(2)采用正开阀时，正开阀的值较大，既能增加阻尼，又能降低系统刚度，零泄漏造成的功率损失比第一种方法大。此外，正开阀还带来非线性流量增益、稳态流体动力学变化等问题。(3)增加载荷的粘性阻尼。需要额外的阻尼器，这增加了结构的复杂性。(4)在液压缸的两个腔室之间连接一个机械-液压瞬态压力反馈网络，或使用压力反馈或动态压力反馈伺服阀。13、电液伺服阀由哪几个部分组成？每个部分的功能是什么？答：电液伺服阀通常由扭矩马达(或力马达)、液压放大器和反馈机构(或平

7、衡机构)组成。扭矩马达或力马达的功能是将输入的电气控制信号转换成扭矩或力，以控制液压放大器的运动。液压放大器的运动控制液压油源流向执行器的流量或压力。液压放大器放大力矩或力马达的输出。反馈机构或平衡机构的作用是使伺服阀的输出流量或压力获得与输入电信号成比例的特性。14.在什么情况下，电液伺服阀可以看作是振荡环节、惯性环节和比例环节？答：在大多数电液私人服务系统中，伺服阀的动态响应通常高于动力部件的动态响应。为了简化系统动态特性的分析和设计，伺服阀的传递函数可以进一步简化，一般可以用二阶振荡环节来表示。如果伺服阀的二阶振荡环节的固有频率高于功率元件的固有频率，伺服阀的传递函数也可以用一阶惯性环节

8、来表示。当伺服阀的固有频率远大于动力元件的固有频率时，伺服阀可视为比例连杆。15.在电动伺服系统中，为什么要增加电气部分的增益，减少液压部分的增益？回答：在电伺服控制中，开环增益越大，调节误差越小，系统的抗干扰能力越强。但是如果系统增益超过正面环路增益，系统将失去平衡。在保持系统稳定的条件下，获得最大增益。为了提高伺服系统的位置精度和抗干扰能力，需要更高的电增益KP。因此，液压增益不必太高，只要它达到最需要的值。同时，电气系统增益比液压增益更容易调节，成本低。16.为什么必须校正电液速度控制系统？添加滞后校正和添加积分校正有什么区别？答：系统在交叉频率处的斜率为0，因此相位裕量非常小，尤其是当阻尼比小时。虽然这个系统是稳定的，但它是可靠的17.在力控制系统中，负载刚度对系统特性有什么影响？哪些参数受到影响？答：1)，即