产品知识
news电液伺服控制液压系统的分类
2024/6/4 9:00:37 来源: 坚盛液压
电液伺服控制系统 (即电气‐液压伺服控制系统)是自动控制系统之一，如省略 “电液”两字，只讲伺服控制系统，则可能是指电气伺服控制系统。“电液”两字还用于区别 “机液”和 “气液”，因为还有机液伺服控制系统 (即机械‐液压伺服控制系统)和气液伺服控制系统(即气动‐液压伺服控制系统)。
自动控制系统是无须人干预其运行的控制系统，它分成主控系统和被控系统。
电液伺服控制液压系统的分类
电液伺服系统或电液伺服控制系统可以按选定的属性 (或概念)进行分类，将具有某种共同属性 (或特征)液压系统集合在一起，而其每一种分类都代表液压系统一定的特点 (征)。
(1)按系统输入信号的变化规律分类
液压伺服控制系统按输人信号的变化规律不同可分为：定值控制系统、程序控制系统和伺服控制系统。当系统输人信号为定值时，称为定值控制系统。对定值控制系统，基本任务是提高系统的抗干扰性，将系统的实际输出量保持在希望值上。当系统的输人信号按预先给定的规律变化时，称为程序控制系统。伺服系统也称随动系统，其输人信号是时间的未知函数，而输出量能够准确、快速地复现输人量的变化规律。
(2)按采用的液压控制元件分类
在液压传动系统或液压传动及控制系统中，如其含有电液伺服阀或∕和电液伺服变量泵这些典型元件，则可将其称为电液伺服系统或电液伺服控制系统。按所采用的液压控制元件不同，电液伺服控制系统可分为阀控电液伺服控制系统和泵控电液伺服控制系统。进一步根据采用的液压执行元件的不同，还可分为阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达电液伺服控制系统。但是实践中却有电液伺服变量泵和电液伺服阀这种组合的电液伺服控制系统，因此只能讲阀控电液伺服控制系统一般是节流控制，泵控电液伺服控制系统一般是容积控制。
伺服阀是一种连续控制阀，而连续控制阀是响应连续的输人信号以连续方式控制系统能量流的阀，其包括所有类型的伺服阀和比例控制阀。
电调制液压控制阀主要包括电调制液压 (方向)流量控制阀和电调制压力控制阀两大类。因目前普通工业领域较少采用电调制压力控制阀，所以，如不加特别说明，在本书中电液伺服阀均指电调制液压 (方向)流量控制阀或电调制液压流量控制阀。电调制液压流量控制阀是随连续不断变化的电输人信号而提供成比例的流量控制的液压阀。
液压变量泵 (马达)的变量型式多种多样，按照操纵方式不同，有手动、机动、电动、液动、气动、比例、伺服及它们的组合等﹔按变量控制方式可分为压力控制、流量控制、功率控制、负载 (荷)敏感 (传感)控制、功率限制控制、转矩限制控制及它们的组合﹔还可分为开环控制和闭环控制，其中闭环控制又有恒压、恒流、恒功率和负载敏感的适应性控制等。
电液伺服变量泵只是液压变量泵中的一种，且本身应是闭环控制，其变量机构亦是一种电液伺服控制系统。
(3)按控制信号类型分类
按控制系统中控制信号类型来分，电液伺服控制系统可分模拟信号、离散 (数字)信号和混合信号三种。
因在实际中很难见到纯数字控制系统，作者倾向于将混合信号控制系统归类到离散 (数字)信号控制系统，在其他参考文献中也有如此分类。
因此，如在系统中某一处或数处的信号是脉冲序列或数字量传递的系统即可称为离散(数字)控制系统，亦即分为电液数字伺服控制系统。在离散控制系统中，数字测量、放大、比较、给定等一般均由微处理机实现。计算机的输出经D∕A转换加给电液伺服阀放大器，然后再去驱动液压执行元件﹔或由 (数字)计算机直接输出数字信号，经数字放大器后驱动数字式液压执行元件。
在系统中各部分传递的信号都是连续时间变量的系统称为连续控制系统，亦即可分为电液模拟伺服控制系统。连续控制系统又有线性系统和非线性系统之分。用线性微分方程描述的系统称为线性系统，不能用线性微分方程描述、存在着非线性部件的系统称为非线性系统。
在连续控制系统中，其所传递的控制信号、反馈信号、偏差信号等都是连续时间的函数。而在离散控制系统中，上述这些信号都是以数字的型式给出的，这些信号都是离散的时间函数。
因连续控制系统和离散控制系统的信号型式有较大差别，所以在系统分析方法上也有明显不同。连续控制系统用微分方程来描述系统的运行状态，并用拉氏变换法求解微分方程﹔而离散控制系统则用差分方程来描述系统的运行状态，用Z变换法引出脉冲传递函数来研究系统的动态特性。
(4)按被控物理量分类
按被控物理量的不同，电液伺服控制系统可分为位置 (或转角)控制电液伺服控制系统、速度 (或转速)控制电液伺服控制系统、力 (或力矩)控制系统、压力控制系统和其他物理量 匚温度、加速度 (或角加速度)等⏋控制系统等。
在被控对象是机械平动 (直线)运动时，位置控制电液伺服控制系统的被控物理量还可为位移。
在被控对象是机械转动 (旋转)运动时，转角控制电液伺服控制系统的被控物理量还可(表述)为角位置或角位移。
(5)按系统的控制方式分类
按控制方式来分，电液伺服控制系统可分为开环控制和闭环控制两种。开环控制是输出变量不持久影响其本身具有的控制作用的控制﹔闭环控制或反馈控制是使控制作用持久地取决于被控变量测量结果的控制。开环控制系统结构简单、操作方便、一般不存在稳定性问题，但系统的控制精度易受内、外部干扰的影响，因此常用于对于控制精度要求一般的场合。闭环控制系统不仅能使被控 (输出)变量随参比变量的变化而变化，而且还能将输出变量反馈到输人端，用以与输人变量进行比较，再将比较后的偏差信号经过功率放大，推动执行元 (部)件，从而实现了以偏差来消除误差，或将误差控制在所要求的精度范围内。闭环控制系统因此具有一定的抗干扰能力，但却存在一个稳定性问题，控制调节也比较复杂，所以一般用于精度要求较高的重要场合。
从原理上讲，开环控制和闭环控制均可以用于电液伺服控制系统，但就目前大多数情况而言，开环控制主要用于比例控制，闭环控制主要用于伺服控制。
随着闭环比例阀和伺服比例阀的出现，电液比例控制系统中采用闭环控制的也在增加，这是比例控制技术和伺服控制技术相互融合、发展的结果。实际上，现在的伺服控制与比例控制已越来越难以区分。
自动控制系统是无须人干预其运行的控制系统，它分成主控系统和被控系统。
电液伺服控制液压系统的分类
电液伺服系统或电液伺服控制系统可以按选定的属性 (或概念)进行分类，将具有某种共同属性 (或特征)液压系统集合在一起，而其每一种分类都代表液压系统一定的特点 (征)。
(1)按系统输入信号的变化规律分类
液压伺服控制系统按输人信号的变化规律不同可分为：定值控制系统、程序控制系统和伺服控制系统。当系统输人信号为定值时，称为定值控制系统。对定值控制系统，基本任务是提高系统的抗干扰性，将系统的实际输出量保持在希望值上。当系统的输人信号按预先给定的规律变化时，称为程序控制系统。伺服系统也称随动系统，其输人信号是时间的未知函数，而输出量能够准确、快速地复现输人量的变化规律。
(2)按采用的液压控制元件分类
在液压传动系统或液压传动及控制系统中，如其含有电液伺服阀或∕和电液伺服变量泵这些典型元件，则可将其称为电液伺服系统或电液伺服控制系统。按所采用的液压控制元件不同，电液伺服控制系统可分为阀控电液伺服控制系统和泵控电液伺服控制系统。进一步根据采用的液压执行元件的不同，还可分为阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达电液伺服控制系统。但是实践中却有电液伺服变量泵和电液伺服阀这种组合的电液伺服控制系统，因此只能讲阀控电液伺服控制系统一般是节流控制，泵控电液伺服控制系统一般是容积控制。
伺服阀是一种连续控制阀，而连续控制阀是响应连续的输人信号以连续方式控制系统能量流的阀，其包括所有类型的伺服阀和比例控制阀。
电调制液压控制阀主要包括电调制液压 (方向)流量控制阀和电调制压力控制阀两大类。因目前普通工业领域较少采用电调制压力控制阀，所以，如不加特别说明，在本书中电液伺服阀均指电调制液压 (方向)流量控制阀或电调制液压流量控制阀。电调制液压流量控制阀是随连续不断变化的电输人信号而提供成比例的流量控制的液压阀。
液压变量泵 (马达)的变量型式多种多样，按照操纵方式不同，有手动、机动、电动、液动、气动、比例、伺服及它们的组合等﹔按变量控制方式可分为压力控制、流量控制、功率控制、负载 (荷)敏感 (传感)控制、功率限制控制、转矩限制控制及它们的组合﹔还可分为开环控制和闭环控制，其中闭环控制又有恒压、恒流、恒功率和负载敏感的适应性控制等。
电液伺服变量泵只是液压变量泵中的一种，且本身应是闭环控制，其变量机构亦是一种电液伺服控制系统。
(3)按控制信号类型分类
按控制系统中控制信号类型来分，电液伺服控制系统可分模拟信号、离散 (数字)信号和混合信号三种。
因在实际中很难见到纯数字控制系统，作者倾向于将混合信号控制系统归类到离散 (数字)信号控制系统，在其他参考文献中也有如此分类。
因此，如在系统中某一处或数处的信号是脉冲序列或数字量传递的系统即可称为离散(数字)控制系统，亦即分为电液数字伺服控制系统。在离散控制系统中，数字测量、放大、比较、给定等一般均由微处理机实现。计算机的输出经D∕A转换加给电液伺服阀放大器，然后再去驱动液压执行元件﹔或由 (数字)计算机直接输出数字信号，经数字放大器后驱动数字式液压执行元件。
在系统中各部分传递的信号都是连续时间变量的系统称为连续控制系统，亦即可分为电液模拟伺服控制系统。连续控制系统又有线性系统和非线性系统之分。用线性微分方程描述的系统称为线性系统，不能用线性微分方程描述、存在着非线性部件的系统称为非线性系统。
在连续控制系统中，其所传递的控制信号、反馈信号、偏差信号等都是连续时间的函数。而在离散控制系统中，上述这些信号都是以数字的型式给出的，这些信号都是离散的时间函数。
因连续控制系统和离散控制系统的信号型式有较大差别，所以在系统分析方法上也有明显不同。连续控制系统用微分方程来描述系统的运行状态，并用拉氏变换法求解微分方程﹔而离散控制系统则用差分方程来描述系统的运行状态，用Z变换法引出脉冲传递函数来研究系统的动态特性。
(4)按被控物理量分类
按被控物理量的不同，电液伺服控制系统可分为位置 (或转角)控制电液伺服控制系统、速度 (或转速)控制电液伺服控制系统、力 (或力矩)控制系统、压力控制系统和其他物理量 匚温度、加速度 (或角加速度)等⏋控制系统等。
在被控对象是机械平动 (直线)运动时，位置控制电液伺服控制系统的被控物理量还可为位移。
在被控对象是机械转动 (旋转)运动时，转角控制电液伺服控制系统的被控物理量还可(表述)为角位置或角位移。
(5)按系统的控制方式分类
按控制方式来分，电液伺服控制系统可分为开环控制和闭环控制两种。开环控制是输出变量不持久影响其本身具有的控制作用的控制﹔闭环控制或反馈控制是使控制作用持久地取决于被控变量测量结果的控制。开环控制系统结构简单、操作方便、一般不存在稳定性问题，但系统的控制精度易受内、外部干扰的影响，因此常用于对于控制精度要求一般的场合。闭环控制系统不仅能使被控 (输出)变量随参比变量的变化而变化，而且还能将输出变量反馈到输人端，用以与输人变量进行比较，再将比较后的偏差信号经过功率放大，推动执行元 (部)件，从而实现了以偏差来消除误差，或将误差控制在所要求的精度范围内。闭环控制系统因此具有一定的抗干扰能力，但却存在一个稳定性问题，控制调节也比较复杂，所以一般用于精度要求较高的重要场合。
从原理上讲，开环控制和闭环控制均可以用于电液伺服控制系统，但就目前大多数情况而言，开环控制主要用于比例控制，闭环控制主要用于伺服控制。
随着闭环比例阀和伺服比例阀的出现，电液比例控制系统中采用闭环控制的也在增加，这是比例控制技术和伺服控制技术相互融合、发展的结果。实际上，现在的伺服控制与比例控制已越来越难以区分。