汽车液压控制系统 课件 第四章 机液控制系统.ppt

应用劳斯稳定判据得系统稳定条件为式(4-5)表明,为了使系统稳定,速度放大系数KV受液压固有频率ωh和阻尼比ζh的限制。阻尼比ζh通常在0.1~0.2,因此速度放大系数KV被限制在液压固有频率ωh的20%~40%的范围内,即在设计液压位置伺服系统时,可以把它作为一个经验法则。由图4-13所示的伯德图可以看出,穿越频率近似等于开环放大系数,即动压反馈是液压伺服系统中最常用的阻尼增加方法。动压反馈装置是由液阻和液容组成的压力微分网络。图-14所示的动压反馈装置是由层流液阻和空气蓄能器组成的,分别连接在液压缸的进出口下面先推导它的传递函数,层流液阻的流量方程为设空气蓄能器按等温过程变化,则有由上式可得由流量连续性方程得将式(4-8)和式(4-9)代入上式得将上式代入式(4-8)的拉氏变换式可得第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用第一节机液控制系统的类型、原理及应用第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用第一节机液控制系统的类型、原理及应用第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用一、阀控机液控制系统按反馈形式,阀控缸伺服机构又分外反馈和内反馈两种。图4-1所示为连杆式机械外反馈,图4-2所示为机械内反馈的几种形式。阀控缸机液控制系统是一种液压位置控制系统，它们广泛应用于仿形加工、助力操纵及转向系统中。图4-3为液压仿型车削加工示意图图4-4a)所示为用于轮式车辆的助力转向系统的外观图,图4-4b)为其原理图。汽轮发电机的频率取决于汽轮机的转速,为使负荷变化时电频率仍能恒定,需要对汽轮机转速进行控制,图4-5所示为其原理图。2.阀控马达机液伺服机构由于用很小的转矩来操纵阀,便可得到很大的输出转矩,因此,阀控马达机液伺服机构通常称为液压扭矩放大器。图4-6所示为滑阀式阀控马达伺服机构图4-7所示为转阀外反馈式阀控马达机液伺服机构图4-8所示为转阀内反馈式阀控马达机液伺服机构整个转向系统如图4-9所示,图4-9a)为示意图,图4-9b)为系统图。二、泵控机液控制系统阀控机液控制系统的效率低,只能用于小功率的控制系统中,大功率时则宜采用泵控系统。工程机械和采煤机等机械的牵引部(行走部分)的恒功率控制,便是采用泵控机液控制系统的典型。图4-10所示为某采煤机牵引部恒功率调节控制系统机液位置伺服系统的原理图如图4-11所示。系统的动力元件由四边滑阀和液压缸组成,反馈是利用杠杆来实现的,这是液压助力器的典型结构。一、系统框图输入位移和输出位移通过差动杆AC进行比较,在B点给出偏差信号(阀芯位移)。在差动杆运动较小时,阀芯位移可由下式给出:假定没有弹性负载,由第三章式(3-15)可知,液压缸活塞输出位移为由式(4-1)和式(4-2)可画出系统的框图,如图4-12所示二、系统稳定性分析稳定性是控制系统正常工作的必要条件,因此它是系统最重要的特性。液压伺服系统的动态分析和设计一般都是以稳定性要求为中心进行的。令G(s)为前向通道的传递函数,H(s)为反馈通道的传递函数。由图4-2所示框图可得系统开环传递函数为式(4-3)中含有一个积分环节,因此系统是Ⅰ型伺服系统由式(4-3)可画出开环系统伯德图,如图4-13所示以dB表示时,有对所讨论的系统而言,因为越穿频率ωc处的斜率为-20dB/dec,所以相位裕量为正值,因此只要使增益裕量为正值系统就可以稳定了。由于,所以有由此得系统稳定条件为这个结果也可以由劳斯判据直接得出。闭环系统的特征方程为将式(4-3)代入,则得第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用第一节机液控制系统的类型、原理及应用第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用第一节机液控制系统的类型、原理及应用第二节机液位置伺服系统第三节动压反馈装置第三节动压反馈装置第一节机液控制系统的类型、原理及应用