机电液系统数学模型

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1、机电液系统数学模型系统的传递函数：当初始条件为零时，输出、输入及各阶层数为零，此时系统输出量与输入量的拉氏变换之比，称为系统的传递函数。机电液系统数学模型方框图：实际系统的数学模型往往复杂，为简单明确地表示系统中各变量之间的相互关系，常采用方框图的表示方法。机电液系统数学模型串联：并联：反馈：方框图的联结：机械传动系统数学模型移动系统数学模型：机械传动系统数学模型转动系统数学模型：转动惯量、阻尼器和弹簧是转动系统的三个基本元件。电路系统数学模型电路网络数学模型：包括无源电路网络和有源电路网络。常用复阻抗的概念来建立电路系统模型，电阻用R、电

2、感用Ls，而电容用1/Cs表示，这样可以用算子为s的代数议程直接代替复杂的微分议程，得出电路系统的传递函数。拉氏变换得电路系统数学模型电路网络数学模型：包括无源电路网络和有源电路网络。RCL网络的传递函数为：电路系统数学模型用复阻抗概念直接建立电路网络数学模型：运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来，放大器电路就处在负反馈组态的状况，此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。闭环放大器依据输入讯号进入放大器的端点，又可分为反相（inverting）放大器与非反相（

3、non-inverting）放大器两种。假设这个闭环放大器使用理想的运算放大器，则因为其开环增益为无限大，所以运算放大器的两输入端为虚接地（virtualground）：输出与输入电压的关系式：Vout=-(Rf/Rin)*Vin电路系统数学模型用复阻抗概念直接建立电路网络数学模型：运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。电路系统数学模型采用复阻抗概念直接建立比例-积分（PI）传递函数：比例-积分（PI）传递函数：电路系统数学模型采用复阻抗概念直接建立比例-微分（PD）传递函数：电路系统数

4、学模型1、电枢控制直流电机数学模型：电路系统数学模型控制电机数学模型：电路系统数学模型电路系统数学模型电路系统数学模型电路系统数学模型3、直流发电机传递函数：电路系统数学模型4、两相伺服交流电动机传递函数：电路系统数学模型两相伺服交流电动机传递函数：机电一体化系统数学模型数控伺服系统由伺服电机、机械传动、反馈传感器及放大器等几个典型环节组成。1、直流伺服电机：机电一体化系统数学模型左面式联立得：将以上式联立并进行拉氏变换得：机电一体化系统数学模型将以上式联立并进行拉氏变换得：2、机械传动链：一、按进、出阀的通道数划分四通阀(图2-1a、b、

5、c、d)三通阀(图2-1e)二通阀(图2-1f)二、按滑阀的工作边数划分四边滑阀(图2-1a、b、c)双边滑阀(图2-1d、e)单边滑阀(图2-1f)三、按阀套窗口的形状划分矩形、圆形、三角形等多种四、按阀芯的凸肩数目划分二凸肩、三凸肩、四凸肩2.1圆柱滑阀的结构型式及分类五、按滑阀的预开口型式划分正开口(负重叠)、零开口(零重叠)和负开口(正重叠)2.2滑阀分析滑阀有正开口、零开口、负开口三种。滑阀的开口型式正开口零开口负开口正开口、零开口、负开口滑阀的面积梯度及部分开口，可全周开口、开方孔、开园孔开园孔展开图开方孔全周开口三位四通滑阀液

6、压桥路一、零开口四边阀的压力-流量特性方程2.2.1零开口四通滑阀的静特性x>0时x<0时二、零开口四边阀的阀系数三、零开口四边阀的特性曲线它是流量曲线在某一点的斜率。表示负载压降一定时，阀单位输入位移引起负载流量变化大小。它是压力曲线在某一点的斜率。表示负载流量为零时，阀单位输入位移引起负载压力变化大小。四、实际零开口四边阀的零位阀系数零位时存在径向泄漏零位时压力不是无穷大KqKcKqKc等价动态物理模型动态数学模型一、正开口四边阀的压力-流量特性方程2.2.2正开口四通滑阀的静特性一、正开口四边阀的压力-流量特性方程2.2.2正开口四通

7、滑阀的静特性可分解成2个流量的叠加二、正开口四边阀的阀系数三、正开口四边阀的特性曲线KqKc动态数学模型液压放大元件能将输入位移(机械量)转换并放大为具有一定压力的液体流量。上一次课小结流量与压力的乘积即功率，因此也可以说液压放大元件所输出的就是具有一定功率的液压信号。液压放大元件也是控制液体流量的大小及方向的控制元件，通常称为(液压)阀，如：滑阀、挡板阀等。机械功率FV液压功率pQ小大阀芯阀体（阀套）凸肩沉割槽棱边阀芯孔阀芯与阀体land棱边图2.2滑阀典型结构原理图沉割槽通油槽零开口正开口负开口ZEROLIPUNDERLIPOVERLI

8、P零重叠负重叠正重叠图2.2滑阀典型结构原理图ABpST（a）两凸肩四通滑阀图2.2滑阀典型结构原理图(a)为两凸肩四通滑阀，它有一个进油口P，两个通向液压执行元件的控制口A及B