电液位置伺服系统动态特性分析
- 作者:液压网
- 时间:2012-08-17
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由图6.37所示方向块图可求得系统的开环传递函数为
（6.28）式中，为开环放大系数，。
比较图6.37和图4.1，同时比较式（6.28）和式（4.4），现在讨论的电液位置伺服系统和第4章的机液位置伺服系统在动态特性的描述上是完全类同的。因此，第4章对位置伺服系统讨论的方法和结论在这里完全适用。为了节省篇幅，只把相应的结论重写如下：
该类系统的稳定性判据为
（6.29）系统的闭环传函数为
（6.30）闭环参数可由图4.4～图4.6查得。再通过尼柯尔期图，求得系统的闭环频率特性曲线，从而确定出系统的频宽、谐振峰值和谐振频率等，这些是系统的响应有尽有特性参数。
系统的稳态误码差（包括速度误差、负载误差等）计算与机液位置伺服系统是一样的，这里不再重复。除此之外，还有伺服放大器零漂、伺服阀零漂、死区所引起的位置误差以及静摩擦力引起的位置误差等，通过逐一分析计算，进行线性叠加，不难得出系统的总静态误差。
以上讨论的系统是未加校正的最典型的位置伺服系统，这种系统的主要特点是液压动力执行元件的特性左右着系统的整体性能，其固有部分由一个积分环节和下个振荡环节串联而成。振荡环节的阻尼比随工作点的变动而变化范围很大，系统的开环增益也因阀的的流量增益变化而变动，因而造成开环频率特性的变动。阀在零区附近时最小，所以位置系统通常以零区为设计工况。由于比较小，为保证足够的幅值稳定裕量，不得不把增益和穿越频率压得很低。也由于较小时，闭环幅频特性在转折频率附近已下降到接近-3dB，因此系统频宽只能达到附近。而故系统的频宽小于闭环固有频率。由于系统的液压刚度很大，抗干扰信号的误差系统比较小，因此，负载扰动的影响相对较弱，即负载误差小。但由于不加校正，系统的开环增益难以提高，所以系统的跟随误差大。通过分析知，当靠调整动力元件参数难以达到系统性能要求时，就要对系统进行校正。高性能的电液伺服系统一般都要加校正装置。电液伺服系统校正方便，这也是它的优点。
控制论中所经常采用的滞后校正、超前校正、滞后-超前校正等在电液位置伺服系统的校正方面都适用，这里不再详述。以下主要介绍速度和加速度反馈校正、压力反馈和动压反馈校正等行之有效的方法。为便于体会位置系统校正的必要性，下面先看一个数值计算实例。
