液压伺服控制系统第5章液压动力元.ppt
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1、,第5章 液压动力元件,OUTLINE液压动力元件(或称液压动力机构)是由液压放大元件(液压控制元件)和液压执行元件组成。四种基本型式的液压动力元件:阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸、泵控液压马达。本章将建立几种基本的液压动力元件的传递函数,分析它们的动态特性和主要性能参数。,5.1 四通阀控制液压缸,基本结构形式,一、基本方程:(一)滑阀的流量方程,定义负载流量:,(二)液压缸流量连续性方程进油腔流量:,回油腔流量:,液压缸工作腔的容积:,综合以上各式得液压缸流量连续性方程:,根据:V01=V02=V0=Vt/2同时:,则液压缸流量连续性方程简化为:,(三)液压缸和负载的力平衡方程:,二
2、、方框图与传递函数:根据阀控液压缸的基本方程进行拉氏变换得:,根据阀控液压缸的拉氏变换方程式绘出系统方框图。,由方框图求得液压缸输出位移传递函数:,式中,分子的第一项是液压缸活塞的空载速度。第二项是外负载力作用引起的速度降低。其分母特征多项式各项意义如下:第一项:是惯性力变化引起的压缩流量所产 生的活塞速度;第二项:是惯性力引起的泄漏流量所产生的 活塞速度;,第三项:是粘性力变化引起的压缩流量产生 的活塞速度;第四项是活塞运动速度;第五项:是粘性力引起的泄漏流量所产生的活 塞速度;第六项:是弹性力变化引起的压缩流量所产生 的活塞速度;第七项:是弹性力引起的泄漏流量所产生的活 塞速度。,三、传递
3、函数简化(一)、无弹性负载 K=0:,简化为:,液压固有频率:液压阻尼比:,忽略Bc后近似为:,化简方框图,对指令输入Xv的传递函数:对指令输入FL的传递函数:,(二)、有弹性负载 K0:,简化为:,综合固有频率:综合阻尼比:,忽略Bc后近似为:,标准传递函数形式:或进一步简化为:,(三)其它简化形式:,四、频率响应分析(一)、无弹性负载系统频率分析:(1)速度放大系数 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Kq/Ac即为速度放大系数(速度增益)。它表示阀对液压活塞速度控制的灵敏度。速度放大系数直接影响系统的稳定件、响应速度和精度。提高速
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