基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(2)

第三章 相似原理在液压系统中的应用

第三章 相似原理在液压系统中的应用

液压设备与电气设备,都是生产过程自动化最有效的手段之一。今天,机电液混合控制系统已广泛使用于工业的各个领域。在历史上,流体技术发展比电子技术古老的多,曾借助于液-电相似来解释电气技术中难于理解的某些现象。今天,电气电子技术的发展已大大超过了流体技术,无论在理论上和技术上都居于领先地位,而计算机的迅猛发展更加强了这种优势,已倒过来对流体技术起着巨大的推动作用。这种相互促进、借鉴的基础就是相似系统原理,电-液模拟就是直接利用各自参量间关联规律的相似。相似原理亦为机—电—液整个自动化系统的综合研究创造了条件。

本章内容即是介绍如何依据控制工程理论的“相似系统”原理,建立面向现代液压系统的液阻、液感和液容等标准化元素的概念,再根据这些概念建立各类典型子系统的电液相似模型。

3.1 液压传动系统运行原理

液压传动相对于机械传动来说,是一门新的技术。液压传动是以液体作为工作介质来传递能量(液体的压力能),液压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的,因此液压传动和液压控制常常难以截然分开。

如图3-1所示的机床工作台液压传动系统由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、

[16]节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管组成。

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图3-1 机床工作台液压系统的工作原理图

新兴的液压伺服控制技术不但是液压技术的一个重要分支,而且也是控制领域的一个重要组成部分。早在第一次世界大战前,液压伺服控制已经开始应用于海军舰艇中,作为操舵装置。到第二次世界大战期间及以后,由于军事的刺激,自动控制特别是武器和飞行器控制系统的研究得到进一步的发展。液压伺服控制因响应快,精度高和功率-比重大等特点而受到特别的重视。特别是近几十年,由于整个工业技术的发展,尤其是军事和航空航天技术的发展,促使液压伺服控制得到迅速发展,使这门技术无论在元件和系统方面,还是在理论与应用方面都日趋完善和成熟。

机械液压伺服控制出现较早,用在飞机上作为液压助力器,操纵飞机舵面。40年代,

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