液壓伺服與自動控制ppt課件

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前言,機械設(shè)計制造 科目很大 機械設(shè)計---機械原理---結(jié)構(gòu)設(shè)計--CAE 機械液壓---微觀----工程液壓---精密控制 機械制造---材料---加工---裝配 等等,1,前言 （機電液一體化）,2,液壓系統(tǒng)的自動控制 與比例伺服控制,3,第一節(jié) 電液比例控制,工業(yè)自動化水平的提高，液壓系統(tǒng)要求壓力和流量能連續(xù)地或按比例地跟隨控制信號而變化。 若僅用普通的控制閥很難實現(xiàn)這種控制，若用電液伺服閥組成伺服系統(tǒng)當(dāng)然能實現(xiàn)這種控制，但伺服系統(tǒng)的精度大大超過了這些液壓系統(tǒng)的要求，成本自然就提高了。 由于比例閥實現(xiàn)了用電信號控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量，因此它兼有液壓機械傳遞功率大，反應(yīng)快，電氣設(shè)備易操控，電信號易放大、傳遞和檢測的優(yōu)點，適用于遙控、自動化和程序控制。,4,電液比例壓力閥,它由壓力閥與比例電磁鐵兩部分組成。 直動式壓力閥，也可作為先導(dǎo)閥與先導(dǎo)式溢流閥，順序閥，減壓閥的主閥組成各式電液比例壓力閥。,5,電液比例流量閥,由比例電磁鐵與流量閥組合而成。 根據(jù)流量閥結(jié)構(gòu)的不同，電液比例閥又可分為比例節(jié)流閥，比例調(diào)速閥和比例單向調(diào)速閥。,6,電液比例換向閥,電磁比例換向閥不僅能改變液流的方向，還可以控制流量的大小。它由兩個比例電磁鐵控制閥芯的開合度，因此可以改變輸入電訊號的大小和方向來控制通過電液比例換向閥的流量大小和方向，但流量會受到負(fù)載變化的影響。,7,電液比例換向閥,由放大電路將電信號放大，再傳送給比例電磁閥。,8,電液比例換向閥,比例電磁鐵控制帶電反饋的直動型比例換向閥，用來控制液流的流量和流動方向。,9,電液比例換向閥,10,電液比例換向閥,11,電液比例換向閥,在不同名義流量下，同樣的輸入值得到的流量值可能不一致。,12,電液比例換向閥（放大器）,13,電液比例換向閥（放大手柄）,設(shè)計原理：通過光電轉(zhuǎn)換把手柄位置狀態(tài)變?yōu)殡娦盘?，電信號?jīng)過功率放大控制電磁動作，實現(xiàn)油路轉(zhuǎn)換，同時由手把電位信號作為調(diào)制信號，對PWM控制器進行調(diào)制，進行功率放大后控制比例電磁鐵。由比例電磁鐵吸合度大小控制油路，最終控制鉆機轉(zhuǎn)速。整個過程由光電電路和PWM電路配合完成，部件相對原先液壓手柄閥體積小，成本低，控制簡單，可靠度高，可滿足遠距離自動化的操控要求。,14,第二節(jié) 液壓的自動控制系統(tǒng),將思想和步驟編程，然后輸入電腦，轉(zhuǎn)化為電信號，通過電磁閥轉(zhuǎn)化為液壓動能，執(zhí)行動作。,15,液壓的自動控制系統(tǒng),PLC系統(tǒng)，西門子，歐姆龍，三菱，ABB等。 通過繼電器或直接控制電磁閥。,16,液壓的自動控制系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)為西門子S7-200系列PLC。 CPU224 DC/DC/DC 14點輸入/10點輸出。 擴展模塊EM235。,17,液壓的自動控制系統(tǒng),派芬自控 把國際CAN總線技術(shù)成功引入中國工程機械控制領(lǐng)域，并相繼成功研制履帶吊控制系統(tǒng)、高空作業(yè)車控制系統(tǒng)、挖掘機控制系統(tǒng)等數(shù)十個機型控制系統(tǒng)解決方案；為工程機械及裝備 德國哈威 氣動和電－氣控制器， 可編程邏輯控制器， 現(xiàn)場總線系統(tǒng)和附件， 計時器，計數(shù)器。,18,第三節(jié) 液壓伺服控制,伺服系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的一種，在這種系統(tǒng)中，輸出量（機械位移、速度、加速度或力）能夠自動地，快速而準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。 由液壓拖動裝置作動力元件所構(gòu)成的伺服系統(tǒng)叫液壓伺服系統(tǒng)。 液壓伺服系統(tǒng)具有重量輕、體積小、反應(yīng)快、系統(tǒng)剛度大和伺服精度高等優(yōu)點。因而在航空、船舶、冶金、機械和化工等部門得到廣泛的應(yīng)用。,19,液壓伺服控制,輸入元件，反饋測量元件，比較放大元件，執(zhí)行元件。,,,,,,輸入元件,轉(zhuǎn)換放大裝置,,液壓執(zhí)行元件,控制對象,反饋測量元件,,比較元件,液壓能源,,,,,,,,,,,,,20,液壓伺服控制,液壓伺服系統(tǒng)可以從不同的角度分類。 按控制信號的類別分：機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、氣液伺服系統(tǒng)。 按系統(tǒng)輸出量的名稱分：位置控制、速度控制、加速度控制和力控制系統(tǒng)。 按控制元件的種類和驅(qū)動方式分：節(jié)流式控制系統(tǒng)和容積式控制系統(tǒng)。即閥控制系統(tǒng)和泵控制系統(tǒng)。,21,液壓伺服控制,圓柱滑閥 噴嘴擋板閥 射流管閥,22,液壓伺服控制（伺服系統(tǒng)分析）,雙電位器位置伺服系統(tǒng),23,液壓伺服控制（伺服系統(tǒng)分析）,伺服放大器和力矩馬達線圈的傳遞可近似看成慣性環(huán)節(jié)，即： K---放大器與線圈的電路增益。 w---線圈轉(zhuǎn)折頻率。,24,液壓伺服控制（伺服系統(tǒng)分析）,電液伺服閥的傳遞函數(shù)通常用震蕩環(huán)節(jié)來近似，即：,25,液壓伺服控制（伺服系統(tǒng)分析）,雙電位器位置伺服系統(tǒng)方塊圖,26,液壓伺服控制（PID控制器）,PID控制器的優(yōu)點 不需要被控對象的數(shù)學(xué)模型 結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn) 有較強的靈活性和適應(yīng)性 使用方便,27,液壓伺服控制（PID控制器）,（1）比例項 （2）積分項 ⑶ 微分項,,,,28,液壓伺服控制（PID控制器）,模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 PID是比例、微分、積分的縮寫。,29,液壓伺服控制（PID控制器）,30,總結(jié),液壓控制，先導(dǎo)液壓，電液控制，比例控制，伺服控制，自動控制，等等。 液壓系統(tǒng)的自動控制與比例伺服控制 機械，液壓，電子，計算機多學(xué)科,31,啟發(fā),來自丹麥的教育品牌，樂高機器人。 思考與創(chuàng)新，積極思考，善于創(chuàng)新。 懂得合作與承擔(dān)。 做好知識技能的儲備，抓住機遇。 積極努力，做好小結(jié)構(gòu)，才有機會做項目和大項目。,32,謝謝,請給予批評指導(dǎo)！ 侯潔明 2012.5.18,33,