附件7液压伺服与比例控制系统课教案.doc

附件7:《液压伺服与比例控制系统》课教案
《液压伺服与比例控制系统》课教案
《液压伺服与比例控制系统》教学组
《液压伺服与比例控制系统》课教案
本课共45学时,讲课41学时,实验4学时。属院级必修课。
每一节课都应做到承前启后。
第1章绪论(第一次课)
液压伺服控制系统的工作原理及组成
液压伺服和比例控制系统的工作原理(30分钟)
首先讲清楚液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。在这种系统中,输出量(位移、速度、力等)能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。与此同时。还对输入信号进行功率放大,因此也是一个功率放大装置。
以—个简单的液压伺服控制系统为例说明液压伺服控制的工作原理。液压泵是系统的能源,。液压动力元件由四边滑阀和液压缸组成。滑阀是转换放大元件,它将输入的机械信号(阀芯位移)转换成液压信号(流量、压力)输出,并加以功率放大。液压缸是执行元件,输入是压力油的流量,输出是运动速度(或伙移)。滑阀阀体与液压缸体刚性连结在一起,构成反馈回路。因此,这是个闭环控制系统。
再通过讲解电液伺服系统和电液比例系统的例子向学生讲明,什么是电液伺服系统,什么是电液比例系统,什么是阀控系统,什么是泵控系统,什么是恒压源,什么是恒流源。(10分钟)
(10分钟)
液压伺服和比例控制系统由以下一些基本元件组成:
输入元件也称指令元件,它给出输入信号(指令信号)加于系统的输入端,是机械的、电气的、气动的等。如靠模、指令电位器或计算机等。
反馈测量元件测量系统的输出并转换为反馈信号。这类元件也是多种形式的。各种传感器常作为反馈测量元件。
比较元件将反馈信号与输入信号进行比较,给出偏差信号。
放大转换元件将偏差信号故大、转换成液压信号(流量或压力)。如伺服放大器、机液伺服阀、电液伺服阀等。
执行元件产生调节动作加于控制对象上,实现调节任务。如液压缸和液压马达等。
控制对象被控制的机器设备或物体,即负载。
此外,还可能有各种校正装只,以及不包含在控制回路内的液压能源装置。
液压伺服和比例控制的分类(15分钟)
讲述液压伺服和比例控制系统的不同分类方法
介绍液压伺服和比例控制系统的优缺点(15分钟)
液压伺服和比例控制系统的发展和应用(15分钟)
第一章小结(5分钟)
习题:
2 第2章液压放大元件(第二次课)
(30分钟)
、出阀的通道数划分




主要讲清滑阀的基本结构,使学生掌握以下几点:
(1)什么是阀通道数?
(2)什么是滑阀的工作边?
(3)滑阀的预开口型式?
(4)阀套窗口的形状?
(5)阀的凸肩数。
(30分钟)
—流量方程的一般表达式
以正开口四边滑阀为例,推导滑阀静态特性方程的一般表达式。
主要有假设条件,压力平衡方程,流量连续性方程,阀口流量方程,配磨和匹配条件。最后得出一般方程的表达式。
(20分钟)
讲解阀的压力流量特性曲线,阀的空载流量特性,阀的压力特性曲线

阀的压力“流量持性是非线性的。。负载压力流量方程在某一特定工作点附近展成台劳级数。忽略掉高阶无穷小量,就可得到线性化的表达式。
重点介绍三个阀系数:压力流量系数,流量增益,压力增益和它们之间的关系。(20分钟)
习题:;
(20分钟)(第三次课)
,重点介绍阀系数,零位泄漏量
—流量方程,让学生了解什么是理想滑阀,什么是实际滑阀。
,介绍3个阀系数
,通过流体力学缝隙流动公式,计算实际滑阀的3个阀系数。





(30分钟)
介绍零开口双边滑阀静态特性的无因次方程,推导3个阀系数和零位泄漏量。

介绍正开口双边滑阀静态特性的无因次方程