液压控制系统大作业（指导书）
流体控制及自动化
2013年5月
《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J=600 2
m
Kg⋅，液压缸直线运动转换为旋转运动的传动比N=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
β=700*106 Pa，计算液压固有频率；
e
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J=700 2
m
Kg⋅，液压缸直线运动转换为旋转运动的传动比N=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
β=700*106 Pa，计算液压固有频率；
e
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m=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；
e
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？
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a K ；
（2） 幅值裕量为6dB 时的a K 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？
a
K 3
2
2
2101.4
1135135
s s -⨯++2210
0.6(1)7676
s s ++-
p
R p
E 检测放大
伺服阀
阀控液压缸
Q I Y
