液壓伺服與自動(dòng)控制ppt課件

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前言,機(jī)械設(shè)計(jì)制造 科目很大 機(jī)械設(shè)計(jì)---機(jī)械原理---結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)--CAE 機(jī)械液壓---微觀----工程液壓---精密控制 機(jī)械制造---材料---加工---裝配 等等,1,前言 （機(jī)電液一體化）,2,液壓系統(tǒng)的自動(dòng)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(dòng)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(hào)而變化。 若僅用普通的控制閥很難實(shí)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(shí)現(xiàn)這種控制，但伺服系統(tǒng)的精度大大超過(guò)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(shí)現(xiàn)了用電信號(hào)控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量，因此它兼有液壓機(jī)械傳遞功率大，反應(yīng)快，電氣設(shè)備易操控，電信號(hào)易放大、傳遞和檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，適用于遙控、自動(dòng)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(dòng)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(gè)比例電磁鐵控制閥芯的開合度，因此可以改變輸入電訊號(hào)的大小和方向來(lái)控制通過(guò)電液比例換向閥的流量大小和方向，但流量會(huì)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(hào)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(dòng)型比例換向閥，用來(lái)控制液流的流量和流動(dòng)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(jì)原理：通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把手柄位置狀態(tài)變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大控制電磁動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)油路轉(zhuǎn)換，同時(shí)由手把電位信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，對(duì)PWM控制器進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)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(jī)轉(zhuǎn)速。整個(gè)過(guò)程由光電電路和PWM電路配合完成，部件相對(duì)原先液壓手柄閥體積小，成本低，控制簡(jiǎn)單，可靠度高，可滿足遠(yuǎn)距離自動(dòng)化的操控要求。,14,第二節(jié) 液壓的自動(dòng)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(hào)，通過(guò)電磁閥轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)能，執(zhí)行動(dòng)作。,15,液壓的自動(dòng)控制系統(tǒng),PLC系統(tǒng)，西門子，歐姆龍，三菱，ABB等。 通過(guò)繼電器或直接控制電磁閥。,16,液壓的自動(dòng)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(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出。 擴(kuò)展模塊EM235。,17,液壓的自動(dòng)控制系統(tǒng),派芬自控 把國(guó)際CAN總線技術(shù)成功引入中國(guó)工程機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)等數(shù)十個(gè)機(jī)型控制系統(tǒng)解決方案；為工程機(jī)械及裝備 德國(guó)哈威 氣動(dòng)和電－氣控制器， 可編程邏輯控制器， 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)和附件， 計(jì)時(shí)器，計(jì)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(jī)械位移、速度、加速度或力）能夠自動(dòng)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(dòng)裝置作動(dòng)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(diǎn)。因而在航空、船舶、冶金、機(jī)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(cè)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(duì)象,反饋測(cè)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(hào)的類別分：機(jī)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(dòng)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(dá)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(lái)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(diǎn) 不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn) 有較強(qiáng)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(xiàng) （2）積分項(xiàng) ⑶ 微分項(xiàng),,,,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(dòng)控制，等等。 液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制與比例伺服控制 機(jī)械，液壓，電子，計(jì)算機(jī)多學(xué)科,31,啟發(fā),來(lái)自丹麥的教育品牌，樂高機(jī)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(shí)技能的儲(chǔ)備，抓住機(jī)遇。 積極努力，做好小結(jié)構(gòu)，才有機(jī)會(huì)做項(xiàng)目和大項(xiàng)目。,32,謝謝,請(qǐng)給予批評(píng)指導(dǎo)！ 侯潔明 2012.5.18,33,