液壓伺服系統(tǒng)
液壓傳動中具有隨動作用的液壓自動控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中,大功率的液壓元件(包括液壓伺服閥和液壓執(zhí)行元件) 跟隨小功率的指令信號元件動作。執(zhí)行元件所控制的通常是位置、速度等機(jī)械量。指令信號元件又稱參考信號元件，它發(fā)出代表位置、速度或其他量的指令信號。大功率與小功率之比可以達(dá)幾百萬倍以上。液壓伺服系統(tǒng)是反饋控制系統(tǒng)，反饋回來代表實際狀態(tài)的信號與指令信號比較，得到誤差信號，如果誤差不是零，便進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如在高射炮自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng)中，雷達(dá)跟蹤飛機(jī)，并將信號送給指揮儀，指揮儀計算出高射炮管應(yīng)處的位置，炮管的實際位置與指揮儀算出的指令位置在系統(tǒng)中不斷進(jìn)行比較和調(diào)節(jié)，直到誤差小于許可值時才射擊。液壓伺服系統(tǒng)通常應(yīng)包括:實際狀態(tài)的測量反饋元件;小功率指令信號的傳遞元件和大功率液壓執(zhí)行元件;期望狀態(tài)和反饋狀態(tài)的比較元件;差值信號的放大元件。液壓伺服系統(tǒng)分為機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。 它們的指令信號分別為機(jī)械信號、電信號和氣壓信號。電液伺服系統(tǒng)因電氣控制靈活而得到廣泛的應(yīng)用;氣液伺服系統(tǒng)用于防爆的環(huán)境或容易獲得氣壓信號的場合。液壓伺服系統(tǒng)應(yīng)具有必要的性能:工作穩(wěn)定;對指令信號反應(yīng)快;穩(wěn)態(tài)誤差小;對干擾不敏感。液壓伺服系統(tǒng)是自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種。在精密加工的定位系統(tǒng)中,液壓伺服系統(tǒng)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(yuǎn)鏡的動作，都是用星光作為伺服系統(tǒng)的指令信號，通過液壓伺服系統(tǒng)和執(zhí)行元件進(jìn)行跟蹤的。
液壓伺服系統(tǒng)是由液壓動力機(jī)構(gòu)和反饋機(jī)構(gòu)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)﹐分為機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)和電氣液壓伺服系統(tǒng)(簡稱電液伺服系統(tǒng))兩類。其中﹐機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)應(yīng)用較早﹐主要用於飛機(jī)的舵面控制和機(jī)床仿型裝置上。隨著電液伺服閥的出現(xiàn)﹐電液伺服系統(tǒng)在自動化領(lǐng)域占有重要位置。很多大功率快速響應(yīng)的位置控制和力控制都應(yīng)用電液伺服系統(tǒng)﹐如飛機(jī)﹑導(dǎo)彈的舵機(jī)控制系統(tǒng)﹐船舶的舵機(jī)系統(tǒng)﹐雷達(dá)﹑大炮的隨動系統(tǒng)﹐軋鋼機(jī)械的液壓壓下系統(tǒng)﹐機(jī)械手控制和各種科學(xué)試驗裝置(飛行模擬轉(zhuǎn)臺﹑振動試驗臺)等。
液壓伺服系統(tǒng)是從1950年開始出現(xiàn)的，幾十年來獲得了很大的發(fā)展，目前在各種技術(shù)領(lǐng)域里幾乎都廣泛的使用了液壓控制[1] 。
折疊優(yōu)點(diǎn):
(1)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作快，換向迅速。就流量--速度的傳遞函數(shù)而言，基本上是一個固有頻率很大的振蕩環(huán)節(jié)，而且隨著流量的加大和參數(shù)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(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻率響應(yīng)是很快的，而且易于高速啟動、制動和換向。與機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，固有頻率通常較高。
(2)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積和重量遠(yuǎn)小于相同功率的機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積和重量。因為隨著功率的增加液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如閥、液壓缸或馬達(dá))的體積和重量的增加遠(yuǎn)比機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)的體積和重量也會因此增加一些，但卻可以采用高強(qiáng)度和輕金屬材料來減少體積和重量。
(3)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)，特別是低速性能好，而機(jī)電系統(tǒng)的傳遞平穩(wěn)性較差，而且易受到電磁波等各種外干擾的影響。
(4)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍廣，功率增益高。
折疊缺點(diǎn):
(1)液壓信號傳遞速度慢不易進(jìn)行校正，而電信號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(tǒng)由于在功率級以前采用了電信號，因而不存在這一缺點(diǎn)，而且在某種意義講這種系統(tǒng)具備了電、液兩類伺服的優(yōu)點(diǎn)。
(2)液壓伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高，因而成本高。
(3)液體的體積彈性模數(shù)隨溫度和混入油中的空氣含量而變。當(dāng)溫度變化時對系統(tǒng)性能有顯著影響。與此相反，溫度對氣體的體積彈性模數(shù)影響很小，因此對氣動控制系統(tǒng)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;高溫時泄漏增加，并容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
(4)漏油是液壓系統(tǒng)的弱點(diǎn)，它不僅污染環(huán)境，而且容易引發(fā)火災(zāi)。液壓油易受污染，并可造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)堵塞。
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