力控制系统

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现要求设计一个如图34．3－27的力控制系统。其设计参数及性能指标为

拉伸和压缩状态下的最大负载力 F_m=90000N

输入指令信号下控制精度 ±5%

液压缸最大行程 S=10cm

负载弹簧刚度 k=9000～180000N／cm

负载质量 M=450kg

供油压力 p_s=17．5MPa

系统时间常数 τ₁=10s

(1)液压缸的确定

根据力控制系统的控制特性，系统要在供油压力的95%状态下工作取负载压力p_L=0．95，p_s=16．625MPa，则液压缸有效工作面积A=F_m／p_J=54．2cm²，令d／D=0．5，则D=9．59cm，取D=10cm，d=5．5cm，校核得A=54．78cm²。

(2)选择电液伺服阀

为满足输出负载力动态性能的要求，从低负载弹簧状态求出活塞运动最大速度。当无超调的时间常数控制在10秒以内时的特性曲线如图34．4－9上的抛物线。

对于弹簧刚度为9000N／cm的弹簧力，最大负载力9000N是由10cm的活塞行程产生。则最大行程速度v_m是以时间常数为10秒计算的