动态加载系统/伺服加载控制系统

厂商 :南京宁仪土壤仪器有限公司

江苏 南京市
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  • 车辙试验机车辙成型仪
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商品详细描述
 伺服控制系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统,又称随动系统。伺服控制系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广到很多领域,特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的:①以小功率指令信号去控制大功率负载,②在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动,③使输出机械位移精确地跟踪指令电信号。
衡量伺服控制系统性能的主要指标有频带宽度和精度。频带宽度简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性,带宽越大,系统快速性越好。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构惯性的限制,惯性越大,带宽越窄。
      伺服控制系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统。液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统﹐分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。其中机械液压伺服系统应用较早,主要用於飞机的舵面控制和机床仿型装置上。随著电液伺服阀的出现,电液伺服系统在自动化领域中的应用越来越广泛,很多大功率快速响应的位置控制和力控制都采用电液伺服系统,如飞机、导弹舵机控制系统,船舶舵机控制系统,雷达、大炮随动系统,轧钢机械液压压下系统﹐机械手控制和各种科学试验装置(飞行模拟转台﹑振动试验台)等。电液伺服控制是在液压传动和自动控制技术基础上发展起来的新兴技术,是20世纪50年代后才逐渐发展起来的一门学科。由于系统具有功率大、重量轻、体积小、响应快及抗负载刚性大等优点,因而电液伺服控制作为一种新兴科学技术得到了快速发展。现在,电液伺服控制已在自动化领域占有重要的地位,凡需要大功率、快速、精准反应的控制系统,都已采用了电液伺服控制系统。电液伺服系统优点为:
    1、在要求的持续工作时间内有足够的功率输出,可满足各种力矩(推力)与转速(速度)的要求。
    2、具有良好的静、动态性能,在大惯性负载条件下具有较强的稳定性和快速性。
    3、与电气系统相比,具有重量轻、体积小、惯性小、可靠性高、功率放大倍数大等突出优点,并且使用方便、便于维护。
    4、液压油可兼起润滑剂的作用,从而延长系统的使用寿命。
其缺点是加工难度高,抗污染能力差,维护不易,成本较高。
与电气伺服系统相比具有如下三个明显的优势:
(1)体积小、重量轻、惯性小、可靠性好、输出功率大;
(2)快速性好;
(3)刚度大(即输出位移受外负载影响小);定位准确。   
    现代飞机的操纵系统,如舵机、助力器、发动机与电源系统的恒速与恒频调节,火力系统中的雷达与炮塔、导弹的跟踪控制大多采用电液伺服控制。飞机的地面模拟设备,如飞行模拟器、负载模拟器、疲劳强度试验的协调加载、大功率模拟振动台、材料试验加载等也都采用了电液伺服控制。其他国防工业,如火炮跟踪系统、坦克武器稳定系统、舰艇的舵机操纵与消摆控制等也多采用电液伺服控制。电液伺服控制在民用工业方面的应用也得到了广泛的重视,如机床、冶金、锻铸、轧钢、动力、车辆工程、矿山机械、海底作业、建筑、石油等行业也大量采用了电液伺服控制技术。被当今世人所注目的机器人技术也大量采用了电液控制技术。
    特别是20世纪70年代末逐步完善和普及的计算机控制技术,为电子与液压技术的结合奠定了基础,大大提高了电液伺服控制的功能和完成复杂控制的能力,再加上伺服阀、伺服泵、伺服马达等元件性能的改善,机、电、液一体化技术已逐渐扩展到各个领域。
电液伺服控制系统分类


电液控制系统分类、组成及特点

类     型
构      成
特    点
电液伺
服系统
位置系统
控制装置(伺服放大器和电液伺服阀)、执行器(液压缸、液压马达或摆动液压缸)、反馈检测装置(传感器)、能源装置(定量泵或变量泵)
响应快、精度高,但成本较高,抗干扰能力差
速度系统
力(压力)系统
电液比
例系统
开环
控制装置(比例放大器和比例阀)、执行器(液压缸、液压马达或摆动液压缸)、反馈检测装置(传感器)、能源装置(定量泵、变量泵或比例变量泵)
可明显简化系统,实现复杂程序控制,但看着精度低
闭环
除构成开环比例协调的装置外,还包括反馈检测装置
响应快、精度较高、价格低廉
电液数
字系统
增量式
开环
微机、增量式数字阀、步进电机及其驱动电源、执行器(液压缸、液压马达或摆动液压缸)、反馈检测装置(传感器)、能源装置
响应快、精度高、不存在稳定性问题。
闭环
除构成开环比例协调的装置外,还包括反馈检测装置
响应快、精度高、系统校正可用软件实现,但成本高,编程困难。
脉宽调制式
开环
微机、脉宽调制数字阀、脉宽调制放大器、执行器、能源装置
响应快、精度高、不存在稳定性问题。
闭环
除构成开环比例协调的装置外,还包括反馈检测装置
响应快、精度高、系统校正可用软件实现,但成本高,编程困难。
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