电液位置控制系统

---

设有一数控机床工作台的位置需要连接控制，其技术要求

指令速度信号输入时引起的速度误差为

e_v=5mm

干扰为位置输入时引起的位置误差

e_pf=±0．2mm

给定设计参数为

工作台质量 m=1000kg

最大加速度 a_max=1m／s²

最大行程 S=50cm

最大速度 v=8Cm／s

工作台最大摩擦力 F_f=2000N

最大切削力 F_c=500N

供油压力 p_s=6．3MPa

反馈传感器增益 K_f=1V／cm

确定系统的主要参数。

(1)确定系统方案

采用图34．4－1的伺服阀控制液压缸的系统结构。

(2)确定工作台速度和负载力的关系

负载力由切削力F_c摩擦力F_f和惯性力F_a等组成。惯性力F_a按最大加速度考虑

F_a=ma_max=1000N

系统在最恶劣的负载条件下工作时的总负载力F=3500N。工作台速度和负载力的关系曲线如图34．4－2所示。

(3)确定液压缸有效工作面积A和结构尺寸D，d令负载压力，因为F=Ap_L，所以

(A)电液伺服阀的传递函数

额定流量8L／min的伺服阀在供油压力p_s=6．3MPa时的空载流量为7．6L／min，阀的增益为

从图中可见，系统频宽f_－3dB时，稳定裕量为5dB和90°。

(7)计算系统稳态误差

·指令输入最大速度v=8cm／s时的误差为

·干扰输入引起的误差：干扰有伺服放大器温度零飘、伺服阀的零飘和磁滞及执行元件的不良灵敏度等，将其总和折合成伺服阀输入电流的干扰为f=±0．02I_R，对这个干扰来说，系统属于O型，当其在一段时间内为常量时，系统的位置误差为

可见，系统达到了原定设计指标。