1、第二章思考題1、為什么把液壓控制閥稱為液壓放大元件？答：因為液壓控制閥將輸入的機械信號（位移）轉換為液壓信號（壓力、流量）輸出，并進行功率放大，移動閥芯所需要的信號 功率很小，而系統的輸出功率卻可以很大。2、什么是理想滑閥？什么是實際滑閥？答：理想滑閥是指徑向間隙為零，工作邊銳利的滑閥。實際滑閥是指有徑向間隙，同時閥口工作邊也不可避免地 存在小圓角的滑閥。4、什么叫閥的工作點？零位工作點的條件是什么？答：閥的工作點是指壓力-流量曲線上的點，即穩態情況下，負 載壓力為 ，閥位移 時，閥的負載流量為口的位置。零位工作點的條件是L5、在計算系統穩定性、響應特性和穩態誤差時，應如何選定閥的系數？為什么

2、？答：流量增益 W|，為放大倍數，直接影響系統的開環增益。流量-壓力系數叵 ，直接影響閥控執行元件的阻尼比和速度剛度。壓力增益非，表示閥控執行元件組合啟動大慣量或大摩 擦力負載的能力當各系數增大時對系統的影響如下表所示-性響應特性穩態誤差r 1tfhaikn7、徑向間隙對零開口滑閥的靜態特性有什么影響？為什么要研究實際零開口滑閥的泄漏特性？答：理想零開口滑閥 一I， FT，而實際零開口滑閥由于徑向間隙的影響，存在泄漏流量| ，° 1，兩者相差很大。理想零開口滑閥實際零開口滑閥因有徑向間隙和工作邊的 小圓角，存在泄漏，泄漏特性決定了閥的性能，用泄漏流量曲線 可以度量閥芯在中位時的液壓功

3、率損失大小，用中位泄漏流量曲線來判斷閥的加工配合質量。9、什么是穩態液動力？什么是瞬態液動力？答：穩態液動力是指，在閥口開度一定的穩定流動情況下，液流對閥芯的反作用力。瞬態液動力是指，在閥芯運動過程中，閥開口量變化使通過閥口的流量發生變化，引起閥腔內液流速度隨時間變化， 其動量 變化對閥芯產生的反作用力習題1、有一零開口全周通油的四邊滑閥，其直徑 亠.，徑向間 隙 I ，供油壓力 II ，采用10號航空液壓油在40 工作，流量系數 I ，求閥的零位系數。解：零開口四邊滑閥的零位系數為：零位流量增益 H1EI零位流量-壓力系數|零位壓力增益將數據代入得到2、已知一正開口量的四邊滑閥，在供油壓力I

4、I下測得零位泄露流量 嚴，求閥的三個零位系數。解：正開口四邊滑閥的零位系數為:零位流量增益T零位壓力增益將數據代入得第三章思考題1、什么叫液壓動力元件？有哪些控制方式？有幾種基本組成類型？答：液壓動力元件（或稱為液壓動力機構）是由液壓放大元件（液 壓控制元件）和液壓執行元件組成的。控制方式可以是液壓控制 閥，也可以是伺服變量泵。有四種基本形式的液壓動力元件：閥 控液壓缸、閥控液壓馬達、泵控液壓缸和泵控液壓馬達。4、何謂液壓彈簧剛度？為什么要把液壓彈簧剛度理解為動態剛度？答：液壓彈簧剛度寂| ，它是液壓缸兩腔完全封閉由于液體的壓縮性所形成的液壓彈簧的剛度。 因為液壓彈簧剛度是在液壓 缸兩腔完全封

5、閉的情況下推導出來的， 實際上由于閥的開度和液 壓缸的泄露的影響，液壓缸不可能完全封閉，因此在穩態下這個 彈簧剛度是不存在的。但在動態時，在一定的頻率范圍內泄露來不及起作用，相當于一種封閉狀態，因此液壓彈簧剛度應理解為 動態剛度。習題 1、有一閥控液壓馬達系統，已知：液壓馬達排量為1，馬達容積效率為95%額定流量為 丨* I ，額定壓力 W!，高低壓腔總容積 二I 。拖動純慣性 負載，負載轉動慣量為 I ，閥的流量增益 W ，流 量-壓力系數 一 一I ，液體等效體積彈性模量.=1 。試求出以閥芯位移 匚為輸入，液壓馬達轉角 匚為輸 出的傳遞函數。解：由閥控液壓馬達的三個基本方程可得馬達的容積

6、效率代入數據得2、閥控液壓缸系統，液壓缸面積，活塞行程0.6m,閥至液壓缸的連接管路長度 1m管路截面積 1 ，負載 質量，閥的流量-壓力系數 一1 。求液壓固 有頻率和液壓阻尼比。計算時，取 口n ，|。解：總壓縮體積 廠管道中油液的等效質量x 液壓缸兩腔的油液質量則折算到活塞上的總質量一(1所以液壓固有頻率液壓阻尼比4、有一四邊滑閥控制的雙作用液壓缸，直接拖動負載作簡諧運動。已知：供油壓力I ，負載質量，負載位移規律為 一 =n，負載移動的最大振幅一 =n ，角頻率匸三|。試根據最佳負載匹配求液壓缸面積和四邊閥的最大開面積刁。計算時，取解：負載速度功率則在:時，負載功率最大最大功率點的負載

7、力 .* 最大功率點的負載速度 .N .1故液壓缸面積ri由于最大空載流量可求得四邊閥的最大開面積第四章思考題1、什么是機液伺服系統？機液伺服系統有什么優缺點？答：由機械反饋裝置和液壓動力元件所組成的反饋控制系統稱為 機械液壓伺服系統。機液伺服系統結構簡單、工作可靠、容易維 護。2、為什么機液位置伺服系統的穩定性、響應速度和控制精度由液壓動力元件的特性所定？答：為了使系統穩定， : ，穿越頻率 稍大于開環放大系數 而系統的頻寬又稍大于 也，即開環放大系數越大，系 統的響應速度越快，系統的控制精度也越高，而取決于I ，所以說機液位置伺服系統的穩定性、響應速度和控制 精度由液壓動力元件的特性所定。

8、3、為什么在機液位置伺服系統中，閥流量增益的確定很重要？答：開環放大系數越大，系統的響應速度越快，系統的控制精度 也越高，而 取決于，在單位反饋系統中，僅由 和所確定，而 主要由負載的要求確定的，因此主要取決于，所以在機液位置伺服系統中，閥流量增益的確定很重要。5、低阻尼對液壓伺服系統的動態特性有什么影響？如何提高系統的阻尼？這些方法各有什么優缺點？答：低阻尼是影響系統的穩定性和限制系統頻寬的主要因素之一。提高系統的阻尼的方法有以下幾種：1）設置旁路泄露通道。在液壓缸兩個工作腔之間設置旁路通 道增加泄露系數。缺點是增大了功率損失，降低了系統的總壓 力增益和系統的剛度，增加外負載力引起的誤差。另

9、外，系統性 能受溫度變化的影響較大。2） 采用正開口閥，正開口閥的丨值大，可以增加阻尼，但 也要使系統剛度降低，而且零位泄漏量引起的功率損失比第一種 辦法還要大。另外正開口閥還要帶來非線性流量增益、 穩態液動 力變化等問題。3）增加負載的粘性阻尼。需要另外設置阻尼器，增加了結構 的復雜性。4 ）在液壓缸兩腔之間連接一個機 -液瞬態壓力反饋網絡，或 采用壓力反饋或動壓反饋伺服閥6、考慮結構剛度的影響時，如何從物理意義上理解綜合剛度？答：結構感度與負載質量構成一個結構諧振系統，而結構諧振與液壓諧振相互耦合，又形成一個液壓 -機械綜合諧振系統。該系 統的綜合剛度回是液壓彈簧剛度 回和結構剛度口、 I

10、串聯后的 剛度，它小于液壓彈簧剛度和結構剛度。7、考慮連接剛度時，反饋連接點對系統的穩定性有什么影響？答：1）全閉環系統對于慣性比較小和結構剛度比較大的伺服系統，I ，因而可以認為液壓固有頻率就是綜合諧振頻率。此時系統的穩定性由液壓固有頻率和液壓阻尼比 所限制。有些大慣量伺服系統，往往是，此時，綜合諧振頻率就近似等于結構諧振頻率，結構諧振頻率成為限制整個液壓伺服 系統頻寬的主要因素。2）半閉環系統如果反饋從活塞輸出端引出構成半閉環系統，此時開環傳遞函數中含有二階微分環節，當諧振頻率 與綜合諧振頻 率 靠的很近時，反諧振二階微分環節對綜合諧振有一個對消 作用，使得綜合諧振峰值減小，從而改善了系統

11、的穩定性。習題1、如圖4-15所示的機液位置伺服系統，供油壓力 滑閥面積梯度 ，液壓缸面積，液壓固有頻率 |L，阻尼比I詡I。求增益裕量為6時反饋杠桿比為多少？計算時，取 | 解：由圖可得：.宀II其中I.又因為2、如圖4-16所示機液伺服系統，閥的流量增益為，流量-壓力系數 ，活塞面積 ，活塞桿與負載連接剛度 ，負載質量 ， 總壓縮容積，油的體積彈性模量 ，閥的輸入位移 ，活塞輸 出位移I，求系統的穩定條件。解：由圖可知，該系統為半閉環系統，且半閉環系統的穩定條件 為其中：綜合阻尼比_乂|綜合諧振頻率結構諧振頻率a液壓彈簧剛度a開環放大系數a反饋放大系數a綜上所述，將各系數代入不等式，可得系

12、統的穩定條件為：EKI第五章1、 已知電液伺服閥在線性區域內工作時，輸入差動電流al負載壓力 二，負載流量 廠亍| 。求此電液伺服閥的 流量增益及壓力增益。解：電液伺服閥的流量增益為_ - H壓力增益_ X |2、 已知一電液伺服閥的壓力增益為 尸訂，伺服閥控制的液 壓缸面積為。要求液壓缸輸出力 一I ，伺服閥 輸入電流為多少？解：負載壓力5、已知電液伺服閥額定流量為：| ，額定壓力為 :額定電流10,功率滑閥為零開口四邊滑閥，其零位泄露流量為 額定流量的4%伺服閥控制的雙作用液壓缸列，當伺服閥輸入電流為0.1時，求液壓缸最大輸出速度和最大輸出力。 解：流量增益N |流量-壓力系數壓力增益負載

13、流量為.M則液壓缸最大輸出速度為最大輸出力為第六章思考題6、未加校正的液壓伺服系統有什么特點？答：液壓位置伺服系統的開環傳遞函數通常可以簡化為一個積分環節和一個振蕩環節，而液壓阻尼比一般都比較小， 使得增益裕 量不足，相位裕量有余。另一個特點是參數變化較大，特別是阻 尼比隨工作點變動在很大范圍內變化。7、為什么電液伺服系統一般都要加校正裝置？在電液位置伺服 系統中加滯后校正、速度與加速度反饋校正、壓力反饋和動壓反饋校正的主要目的是什么？答：因為在電液伺服系統中， 單純靠調整增益往往滿足不了系統的全部性能指標，所以就要在系統中加校正裝置。加滯后校正的主要目的通過提高低頻段增益，減小系統的穩態誤差

14、，或者在保證系統穩態精度的條件下， 通過降低系統高頻 段的增益，以保證系統的穩定性。加速度與加速度反饋校正的主要目的是提高主回路的靜態剛度，減少速度反饋回路內的干擾和非線性的影響，提高系統的靜態精度。加壓力反饋和動壓反饋的目的是提高系統的阻尼。8電液速度控制系統為什么一定要加校正？加滯后校正和加積 分校正有什么不同？答：系統在穿越頻率 處的斜率為，因此相位裕量很小，特別是在阻尼比 較小時更是如此。這個系統雖屬穩定，但 是在簡化的情況下得出的。如果在 和 之間有其它被忽略的環 節，這時穿越頻率處的斜率將變為亠 或 二I ，系統將不穩定。即使開環增益，系統也不易穩定，因此速度控制系統必須加校正才能穩定工作。加滯后校正的系統仍然是零型系統，加積分校正的系統為I型無差系統。9、在力控制系統中負載剛度對系統特性有何影響？影響了哪些 參數？答：1）亠| ，即負載剛度遠大于液壓彈簧剛度。此時 可I 。二階振蕩環節與二階微分環節近似對消，系統動態特性主要由液體壓縮性形成的慣性環節決定。2）.丄，即負載剛度遠小于液壓彈簧剛度。 此時， 戸 ，隨著K降低，、都要降低，但 和也降低要多