控制系統
液壓傳動中具有随動作用的液壓自動控制系統。在這種系統中,大功率的液壓元件(包括液壓伺服閥和液壓執行元件)跟随小功率的指令信号元件動作。執行元件所控制的通常是位置、速度等機械量。指令信号元件又稱參考信号元件,它發出代表位置、速度或其他量的指令信号。大功率與小功率之比可以達幾百萬倍以上。液壓伺服系統是反饋控制系統,反饋回來代表實際狀态的信号與指令信号比較,得到誤差信号,如果誤差不是零,便進行調節。
它們的指令信号分别為機械信号、電信号和氣壓信号。電液伺服系統因電氣控制靈活而得到廣泛的應用;氣液伺服系統用于防爆的環境或容易獲得氣壓信号的場合。液壓伺服系統應具有必要的性能:工作穩定;對指令信号反應快;穩态誤差小;對幹擾不敏感。液壓伺服系統是自動控制系統中應用最廣泛的一種。在精密加工的定位系統中,液壓伺服系統能保證小于0.1微米的加工誤差。世界上許多巨大天文望遠鏡的動作,都是用星光作為伺服系統的指令信号,通過液壓伺服系統和執行元件進行跟蹤的。
系統組成
液壓伺服系統是由液壓動力機構和反饋機構組成的閉環控制系統,分為機械液壓伺服系統和電氣液壓伺服系統(簡稱電液伺服系統)兩類。其中,機械液壓伺服系統應用較早,主要用于飛機的舵面控制和機床仿型裝置上。随着電液伺服閥的出現,電液伺服系統在自動化領域占有重要位置。
優缺點
液壓伺服系統是從1950年開始出現的,幾十年來獲得了很大的發展,目前在各種技術領域裡幾乎都廣泛的使用了液壓控制。
優點
液壓執行機構的動作快,換向迅速。就流量速度的傳遞函數而言,基本上是一個固有頻率很大的振蕩環節,而且随着流量的加大和參數的最佳匹配可以使固有頻率增大到和電液伺服閥的固有頻率相比。電液伺服閥的固有頻率一般在100HZ以上,因而液壓執行機構的頻率響應是很快的,而且易于高速啟動、制動和換向。與機電系統執行機構相比,固有頻率通常較高。
液壓執行機構的體積和重量遠小于相同功率的機電執行機構的體積和重量。因為随着功率的增加液壓執行機構(如閥、液壓缸或馬達)的體積和重量的增加遠比機電執行機構增加的慢,這是因為前者主要靠增大液體流量和壓力來增加功率,雖然動力機構的體積和重量也會因此增加一些,但卻可以采用高強度和輕金屬材料來減少體積和重量。
液壓執行機構傳動平穩、抗幹擾能力強,特别是低速性能好,而機電系統的傳遞平穩性較差,而且易受到電磁波等各種外幹擾的影響。液壓執行機構的調速範圍廣,功率增益高。
缺點
液壓信号傳遞速度慢不易進行校正,而電信号則是按光速來傳遞信息,而且易于綜合和校正。但是電液伺服系統由于在功率級以前采用了電信号,因而不存在這一缺點,而且在某種意義講這種系統具備了電、液兩類伺服的優點。液壓伺服系統的結構複雜、加工精度高,因而成本高。
液體的體積彈性模數随溫度和混入油中的空氣含量而變。當溫度變化時對系統性能有顯着影響。與此相反,溫度對氣體的體積彈性模數影響很小,因此對氣動控制系統的工作性能影響不大。溫度對液體的粘度影響很大,低溫時摩擦損失增大;高溫時洩漏增加,并容易産生氣穴現象。漏油是液壓系統的弱點,它不僅污染環境,而且容易引發火災。液壓油易受污染,并可造成執行機構堵塞。



















