2022年机电液期末复习总结 .pdf

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1、1.静态特性：输入量与输出量不随时间变化或变化缓慢时，输出与输入之间的关系，可用代数方程描述。动态特性输入量和输出量随时间迅速变化时，输出与输入之间的关系，可用微分方程描述。直流伺服电动机的静态工作特性：机械特性是指控制电压一定时，转速随转矩的变化关系；调节特性是指电机转矩一定时，转速随控制电压的变化关系。基本假设：1.不考虑电机磁化曲线非线性的影响；2.忽略带载时电枢反应磁势的影响。电枢回路的电压平衡方程: Ra 电动机电枢回路的总电阻；Ea 电动机电枢回路的反电势；i 电动机电枢回路的电流；每级总磁通；n 电枢转速；Ke 电势常数，表示单位转速所产生的电势。电动机的电磁转矩为: Kt 转矩

2、常数，表示单位电枢电流所产生的转矩。直流伺服电动机的转速公式为（一）机械特性Ua= constant，机械特性曲线与纵轴的交点为电动机的理想空载转速n0 机械特性曲线与横轴的交点为电动机的堵转矩Tk 机械特性曲线的斜率的绝对值表示了电动机机械特性的刚度。（二）调节特性Tg=constant，调节特性曲线与横轴的交点表示在一定负载转矩时电动机的始动电压Ua0。调节特性曲线的横坐标从零到始动电压的这一范围称为在一定负载转矩时，伺服电动机的失灵区。失灵区的大小与负载转矩成正比。直流伺服电动机的动态特性电枢控制时直流伺服电动机的动态特性，是指在电动机的电枢上外加阶跃电压时，电机转速的增长过程。aaaa

3、RiEUnKnCEeeaif Uf Ua ia atatgiKiCTgetaeaTKKRKUn)(gTfneaKUn0aatkURKTetakKKRTn0tan)(aUfnn Ua n0 0 Tg3 Tg2 Tg1 Ua0 n Tg Tk n0 0 Ua3 Ua2 Ua1 P2，液压缸向右运动。当输入信号反向时，液压缸向相反方向运动。喷嘴挡板式阀没有摩擦副，灵敏度高；挡板惯性很小，所需的控制力小，动态响应高。缺点是喷嘴直径很小，对液压油的过滤精度要求较高，抗污染能力差，效率低。因此适用于小功率，通常作前置放大级用。3.滑阀静态特性分析：阀的静态特性（即压力-流量特性）是指在稳态情况下，负载流量

4、QL、负载压力PL 和阀芯位移 XV 三者之间的函数关系。它反映阀本身的工作能力和性能。滑阀的静态特性曲线（1）滑阀的流量特性阀的流量特性是指负载压力等于常数时，负载流量与阀位移之间的关系。负载压力 PL=0 的流量特性称为空载特性，相应的曲线为阀的空载流量特性曲线。（2）滑阀的压力特性阀的压力特性是指负载流量等于常数时，负载压力与阀位移之间的关系。一般来说，压力特性均指负载流量QL=0 时的压力特性。只要阀有一微小位移，负载压力很快增加到供油压力。（3）滑阀的压力-流量特性滑阀的压力 -流量特性是指负载流量QL、负载压力PL 和阀芯位移xv 三者之间的关系，即节流孔喷嘴挡板A1 A2 Pc

5、Ps Ps 节流孔P1 P2 a 喷嘴挡板b c d ),(VLLXPfQ),(vLLxPfQ精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页阀系数滑阀的压力 -流量方程式是非线性方程，对其进行线性化，并以增量形式表示为式中偏导数即是阀系数：流量增益、流量-压力系数、压力增益，是确定阀的重要参数。（1）流量增益（流量放大系数）Kq 它是流量特性曲线的斜率。流量增益表示负载压力一定时，阀芯位移变化引起的负载流量变化的大小。（2）流量 -压力系数Kc 它是压力 -流量特性曲线的斜率并冠以负号。流量 -压力系数表示阀芯位移一定时，负载压

6、力变化所引起的负载流量变化的大小。（3）压力增益（压力灵敏度）Kp 它是压力特性曲线的斜率。压力增益表示负载流量为零时，阀芯位移变化引起的负载压力变化的大小。阀的三个阀系数之间有以下关系阀的三个系数是表征阀静态特性的三个参数，这些参数影响系统的稳定性和响应特性。阀系数的数值随工作点变化而变化。最重要的工作点是压力-流量特性曲线的原点（即QL、PL、xv 均等于零处） 。阀的线性化方程为从稳定性看， 原点是关键点。 在原点附近的阀系数称为零位阀系数，分别以 Kq0 、Kc0、Kp0表示。若工作点在原点，则增量和变量相等，有4.阀控液压缸的动态参数分析（1）速度增益Kq/Ap 不同形式的阀具有不同

7、的流量增益，同一种阀在不同工况下流量增益也不同，所以Kq/Ap与所选阀的结构形式及工况有关。对于零开口阀， 若取最大负载压降为PL=2/3Ps， 那么阀的流量增益将下降到空载时的57.7% . 一般的控制系统中增益降低都对稳定性有利，按动态性能分析和设计控制系统时，通常取空载时的数值，所以系统中的速度增益大体上被看成一个相对恒定的量。（2）液压固有频率h 密闭在油腔中的液体被压缩时，会象弹簧一样， 它和一个外加质量一起振动时的频率成为液压固有频率。两腔的总液压弹簧刚度为Kh是活塞位置的函数。当V01= V02 时，即活塞处于中间位置时，Kh最低，从而液压固有频率最低，因此活塞处于中间位置时，稳

8、定性最差。当活塞运动到行程的一端时，较小腔的液压弹簧刚度就起了主导作用，于是固有频率就将提高，所以推导流量方程时，假设V01= V02 = Vt/2是合理的。（3）阻尼比阻尼比是由阀的流量-压力系数、系统泄漏和液体摩擦损失所决定的。)11(02012VVAKpehLLLvvLLPPQxxQQvLqxQKLLcPQKvLpxPKcqpKKKLcvqLPKxKQLcvqLPKxKQ精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页由于随着工作点的不同，Kc 会有很大变化，如在零位时最小，从而h 也最小，因此，在计算系统的稳定性时， 应取

9、零位时的Kc0 值， 实际的 Kc0 比理论计算Kc0 大些， 一般在 0.10.2范围内变化。Kc 值随着阀开口的增大而增大，因此h 值的变化范围就更大，变化幅度达2030 倍。（4）阀控液压缸的动态刚度FL/Xp 负载干扰力不影响系统的稳定性，但对输出是有影响的。Xp/FL 称为阀控液压缸的动态柔度，而它的倒数FL/Xp 称为动态刚度。当 K=0， Bp = 0 时，1 转折频率；一般是 1P2，滑阀芯向左移动。A 腔进压力油， B腔回油。 从而控制执行机构正向运动。此过程中滑阀芯带动反馈杆向左移动，带动挡板向左回位，使两端喷嘴压力再平衡，滑阀芯稳定在新的工作位置。当线圈通反向电流，工作原理与正向电流相同，阀芯向右移动。hhtceeVK2/41P1 1速度刚度FL/XpKh 对数标尺h对数标尺角频率 1 1 1 2 0|0pLXFceppLKAXF20|)1()12(1222ssssKAXFhhhceppL精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页