液压控制系统习题课1.doc

《液压控制系统》大作业
题目1：
某机械的回转部分采用液压伺服控制系统，其动力元件为电液伺服阀控制对称液压缸形式。已知回转部分的转动惯量=600 ，液压缸直线运动转换为旋转运动的传动比=0.5（m）。液压缸行程为200mm。选取工作压力为14MPa。
（1） 油缸作正弦运动：Y=0.05Sin(10t)m；画做出负载轨迹；
（2） 选取满足最佳匹配要求的电液伺服阀额定空载流量Qo和液压缸活塞有效面积A。
（3） 选取电液伺服阀，写出电液伺服阀的传递函数。
（4） 取=700*106 Pa，计算液压固有频率；
伺服阀样本给出：
型号
额定压力
额定流量
额定电流

FF106-63
21MPa
63L/min
15mA
40Hz
FF106-100
21MPa
100L/min
40mA
40Hz
选阀并写出伺服阀传递函数（阀线圈并联连接）。
题目2：
某俯仰控制机构采用电液伺服阀控制对称液压缸形式的位置控制系统，已知俯仰机构的转动惯量=700 ，液压缸直线运动转换为旋转运动的传动比=0.25m。要求液压缸的最大行程为L=±100 mm。选工作压力为12MPa，要求给出：
（1） 油缸作正弦运动：Y=0.02Sin（10t）（m/s），做出负载轨迹；
（2） 选取满足最佳匹配要求的电液伺服阀额定空载流量Qo和液压缸活塞有效面积A。
（3） 选取电液伺服阀，写出电液伺服阀的传递函数。
（4） 取=700*106 Pa，计算液压固有频率；
题目3：
某电液位置控制系统，采用电液伺服阀控制对称液压缸，系统的供油压力为14MPa，负载等效质量=4000Kg。要求液压缸实现幅值为40mm，频率为2Hz的正弦运动，求：
（1） 做出负载轨迹；
（2） 选取满足最佳匹配要求的电液伺服阀额定空载流量Qo和液压缸活塞有效面积A。
（3） 选取电液伺服阀，写出电液伺服阀的传递函数。
（4） 取=700*106 Pa，计算液压固有频率；
题目4：
如图所示为一四通阀控制对称液压缸的动力机构，负载由两个等效质量和一个弹簧相串联组成。要求：
（1） 自定义需要用到的物理量，列写描述系统特性的动态特性方程；
（2） 绘制以Xv为输入，Yo为输出的方块图，推导传递函数；

题目5：
下图为某电液位置控制系统的方块图，要求：
（1） 写出传递函数；
（2） 绘制系统的开环Bode图；
（3） 确定系统的幅值裕量；
（4） 求出系统做0.02m/s等速度运动时的位置误差；
（5） 伺服阀死区电流为1mA时，由此引起的静差是多少？

A/m;
m3/S.A;
1/m2
Rad/S

题目6：
如图所示的电液位置控制系统，要求：

（1） 确定系统处于临界稳定的伺服放大器增益；
（2） 幅值裕量为6dB时的值。写出传递函数，绘制系统的开环Bode图；
（3） 求出系统做0.02m/s等速度运动时的位置误差；
（4） 伺服阀死区电流为1mA时，由此引起的静差是多少？

一、 负载匹配
1.阀控缸动力机构，纯弹性负载，供油压力，活塞运动规律（m），求满足最佳匹配时A、。
伺服阀样本给出：
型号
额定压力
额定流量
额定电流
频宽
阻尼比
FF106-63
21MPa
63L/min
15mA
40Hz
0.5
FF106-100
21MPa
100L/min
40mA
40Hz
0.5
选阀并写出伺服阀传递函数（阀线圈并联连接）。

2.阀控缸动力机构，纯质量负载，供油压力，活塞运动规律，求满足最佳匹配时A、。
伺服阀样本给出：
型号
额定压力
额定流量
额定电流
频宽
阻尼比
FF106-63
21MPa
63L/min
15mA
40Hz
0.5
FF106-100
21MPa
100L/min
40mA
40Hz
0.5
选阀并写出伺服阀传递函数（阀线圈并联连接）。

二、 阀计算
1.已知电液伺服阀供油压力时空载额定流量，求供油压力、负载压力时的负载流量。
2.已知电液伺服阀当负载压力为供油压力时，负载流量为，求负载压力为供油压力时的负载流量。
3.已知阀压降时伺服阀的额定流量，求供油压力时额定空载流量。
三、 推导题
2.动力机构死区F引起系统静态误差。
3.正开口四通阀无因次稳态特性方程推导。
4.液压弹簧刚度推导。
5.负载折算。

6. 负载折算。

7.、、变化时，动力机构特性曲线如何变化。

8.已知，
画出博德图，分析增大，博德图如何变化。
9、动力机构如图所示，列写动态方程，画出以Xv为出入量，Y2为干扰量，Y1为输出量的传递函数方块图。（15分）

10、典型电液位置控制系统开环传递函数如下：

画出博德图（幅频、相频都画）并求出稳定条件。（10分）

四、 概念
1. 提高、措施
2. 何为正阻尼长度？
3. 液压控制阀主要有几种？
4. 液压控制系统主要优缺点？
5. 液压动力机构主要有几种形式？
6. 伺服阀线圈几种接法
7. 阀控、泵控动力机构主要特点
8. 为何理解为动态弹簧
9. 动力机构最佳匹配
10. 液压控制阀作用
11. 系统设计时为何用零位阀系数、
12. 为何
13. 阀系数、、定义及物理意义
14. 位置系统，其它条件不变，当提高，系统稳定性、快速性、稳态误差如何变化
15. 典型电液位置系统与具有弹性负载位置系统，开环传函形式有何不同