液压伺服系统工作原理1、１液压伺服系统工作原理液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特得优点在工业控制中得到了广泛得应用。电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率得电信号转换为大功率得液压动力,从而实现了一些重型机械设备得伺服控制。液压伺服系统就是使系统得输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量得变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统得工作原理可由图1来说明。图1所示为一个对管道流量进行连续控制得电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板２得转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT得作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统得输入量就是电位器5得给定值ｘi。对应给定值xi，有一定得电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀得电磁线圈上，使阀芯相应地产生一定得开口量ｘv。阀开口xv使液压油进入液压缸上腔,推动液压缸向下移动。液压缸下腔得油液则经伺服阀流回油箱。液压缸得向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸活塞杆也带动电位器6得触点下移xｐ。当xp所对应得电压与xｉ所对应得电压相等时,两电压之差为零。这时,放大器得输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动得阀板停在相应得ｑT位置。图1管道流量(或静压力)得电液伺服系统1—流体管道;2—阀板;３—齿轮、齿条;4—液压缸;5—给定电位器;6—流量传感电位器;7—放大器;８—电液伺服阀在控制系统中,将被控制对象得输出信号回输到系统得输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象得控制作用,这种控制形式称之为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反，即总就是形成差值,这种反馈称之为负反馈。用负反馈产生得偏差信号进行调节,就是反馈控制得基本特征。而对图1所示得实例中,电位器6就就是反馈装置,偏差信号就就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生得△u。图2给出对应图１实例得方框图。控制系统常用方框图表示系统各元件之间得联系。上图方框中用文字表示了各元件,后面将介绍方框图采用数学公式得表达形式。图2伺服系统实例得方框图液压伺服系统得组成液压伺服系统得组成由上面举例可见,液压伺服系统就是由以下一些基本元件组成；输入元件——将给定值加于系统得输入端得元件。该元件可以就是机械得、电气得、液压得或者就是其它得组合形式。反馈测量元件——测量系统得输出量并转换成反馈信号得元件。各种类形得传感器常用作反馈测量元件。比较元件——将输入信号与反馈信号相比较,得出误差信号得元件。放大、能量转换元件——将误差信号放大,并将各种形式得信号转换成大功率得液压能量得元件。电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件;执行元件——将产生调节动作得液压能量加于控制对象上得元件,如液压缸或液压马达。控制对象——各类生产设备,如机器工作台、刀架等。液压伺服数学模型2、1数学模型为了对伺服系统进行定量研究,应找出系统中各变量(物理量）之间得关系。不但要搞清楚其静态关系,还要知道其动态特性,即各物理量随时间而变化得过程。描述这些变量之间关系得数学表达式称之为数学模型。2．1.1微分方程伺服系统得动态行为可用各变量及其各阶导数所组成得微分方程来描述。当微分方程各阶导数为零时,则变成表示各变量间静态关系得代数方程。有了系统运动得微分方程就可知道系统各变量得静态与动态行为。该微分方程就就是系统得数学模型。2.1．2拉氏变换与传递函数拉氏变换全称为拉普拉斯变换。它就是将时间域得原函数f(t）变换成复变量s域得象函数F（s）,将时间域得微分方程变换成s域得代数方程。再通过代数运算求出变量为s得代数方程解。最后通过拉氏反变换得到变量为t得原函数得解。数学上将时域原函数f(t）得拉氏变换定义为如下积分:而拉氏逆变换则记为实际应用中并不需要对原函数逐一作积分运算,与查对数表相似,查拉氏变换表(表1)即可求得。拉氏变换在解微分方程过程中有如下几个性质或定理：（1)线性性质设则有式中B——任意常数。(2）迭加原理ﻫ这一性质极为重要，它使我们可以不作拉氏逆变换就能预料系统得稳态行为。（6)初值定理微分方程表征了系统得动态特性,它在经过拉氏变换后生成了代数方程,仍然表征了系统得动态特性。如果所有起始条件为零,设系统(或元件)输出ｙ(t)得拉氏变换为Y(s)与输入ｘ(t)得拉氏变换为X(s),则经过代数运算得(１)Ｇ(s)为一个以ｓ为变量得函数,我们称这个函数为系统（或元件)得传递函数。故系统(或元件)得动态特性也可用其传递函数来表示。传递函数就是经典控制理论中一个重要得概念。用常系数线性微分方程表示得系统(或元件),在初始条件为零得条件下,经拉氏变换后，微分方程中n阶得