电液位置伺服系统

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1、电液位置伺服控制系统设计方法小组成员：林纪晓符史来张锁陈振强刘江龙指导教师：张伟一、系统简介电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统。电液伺服系统的动力元件主要包括阀控式和泵控式两种基本形式。采用电位器作为指令装置和反馈测量装置，就可以构成直流电液位置伺服系统。采用自整角机或旋转变压器作为质量装置和反馈测量装置，就可以构成交流电液位置伺服系统二、系统设计1.参数确定工作台质量mt工作台做大摩擦力Ff最大切削力Fc工作台最大行程Smax工作台最大速度Vmax800kg1500N400N0.5m8×10-2m/s工作台最大加速度amax静态位置

2、误差速度误差频带宽度1m/s2ef＜±0.1mmer＜3mmf-3dB＞10HZ2.组成控制系统原理图由于系统的控制功率比较小、工作台行程比较大，所以采用阀控液压马达系统。系统方块原理如1图。3.由静态计算确定动力元件参数，选择位移传感器和伺服放大器(1)选取供油压力(2)求取液压马达排量设齿轮减速比,丝杠导程，则所需液压马达力矩为取，则液压马达弧度排量为液压马达每转排量为计算出的液压马达排量需标准化。按选取的标准化值再计算负载压力值。本例液压马达排量计算符合标准化。(3)确定伺服阀规格液压马达的最大转速为所以负载流量为此时伺服阀的压降为考虑到泄漏等

3、影响，将增大15%，取=3.4L/min。根据和，查得额定流量为6L/min的阀可以满足要求，该阀额定电流为4.计算系统的动态品质（1）确定各组成元件的传递函数，画出系统的方块图因为负载特性没有弹性负载，因此液压马达和负载的传递函数为伺服阀的传递函数为位移传感器和放大器的动态特性可以忽略，其传递函数可以用它们的增益表示。传感器增益为放大器增益为减速齿轮与丝杠的传递函数为根据以上确定的传递函数，可画出机床工作台液压伺服系统的方块图（2）绘制系统开环伯德图并根据稳定性确定开环增益由方块图5绘制=1时的开环伯德图然后将图中零分贝线下移至，使相位欲量γ=45

4、°,穿越频率开环增益Kv=30dB=32l/S由方块图5得开环增益=449Kal/s所以放大器增益为(3)求闭环系统的频宽系统的闭环bode图为闭环系统的频宽为5.计算系统的稳态误差对于干扰来说，系统是零型的。启动和切削即不处于同一动作阶段，静摩擦干扰就不必考虑。伺服放大器的温度零漂（0.5%~1%In）,伺服阀零漂和滞环（1%~2%In），执行元件的不灵敏区（0.5%~1%In）。假定上述干扰之和为±2%In，由此引起的位置误差为对指令输入来说，系统是I型的，最大速度vmax=8×10-2m/s时的速度最大误差为由上面的计算可知，所设计的系统达到的

5、性能指标为可以满足设计任务的要求。三、心得体会刚接到讨论课题时，我们小组五个成员都表示压力山大，大眼瞪小眼。不过话说回来，饭总得一口一口吃，我们参照书上的实例，结合从网上查得的一些内容，开始一步一步进行课题的探讨。Ｍａｔｌａｂ的应用确实是我们组的短板，所以要特别感谢对我们提供巨大帮助的刘小平、王华帅两位同学。另外，我们反复纠结于系统稳定性分析方面的问题，在咨询过张老师后才将将解决，也谢谢张老师对我们这些上课不好好听讲的孩子们的耐心讲解。以上就是我们讨论课的全部内容，水平一般，能力有限，向其他各组同学学习！谢谢大家！完