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1、目录前 言11 绪 论21.1 液压控制系统的组成21.2 液压控制系统的分类31.2.1 按偏差信号的产生和传递介质不同分类31.2.2 按液压控制元件不同分类31.2.3 按被控物理量的不同分类31.2.4 按输入信号的不同分类31.3 液压控制系统的特点41.4 电液伺服控制系统的发展概况42 设计要求及方案的选择72.1 设计要求72.2 方案选择72.2.1 方案一：机、液型带钢跑偏控制装置72.2.2 方案二：电、液型带钢跑偏控制装置93 电液伺服机构的分析113.1 电液伺服阀113.1.1 电液伺服阀的组成113.1.2 电液伺服阀的静态特性11如需要图纸等资料，联系QQ196
2、1660126如需要图纸等资料，联系QQ1961660126如需要图纸等资料，联系QQ19616601263.1.3 电液伺服阀的传递函数133.2 电液伺服液压缸的分析153.3 电液伺服系统的数学模型173.4 电液位置伺服系统的特点183.5 电液位置伺服系统的设计原则193.5.1 确定主要性能参数的原则193.5.2 确定参数间适当的比例关系203.5.3 应考虑的其它因素224 静、动态计算及分析234.1 静态计算234.1.1 确定供油压力234.1.2 根据负载轨迹或负载工况确定、234.1.3 选取伺服阀254.2 动态分析与计算264.2.1 求取各元件的传递函数264.
3、2.2 绘制系统方块图264.2.3 根据系统精度或频宽要求初步确定开环增益275 系统的校正285.1 修改动力机构参数，改善系统性能285.1.1 确定活塞面积285.1.2 重新选择伺服阀285.1.3 系统稳定性和动态特性核验295.1.4 计算各项稳态误差305.2 系统的校正315.2.1 校正系统的动态分析325.2.2 校正后系统的误差336 液压能源参数选择347 系统的仿真357.1 系统PID控制器对系统的影响(I=0;D=0)367.1.1 取P=100时367.1.2 取P=150时367.1.3 取P=208.9时377.1.4 取P=300时377.2 改变液压缸
4、阻尼比对系统的影响387.2.1 取=0.1时387.2.2 取=0.3时387.2.3 取=0.5时387.2.4 取=0.6时397.2.5 取=0.7时397.3 修改液压缸活塞面积对系统的影响407.3.1 取=1时407.3.2 取=时407.3.3 取= 3时407.4 无阻尼液压固有频率对系统的影响417.4.1 当=50时417.4.2 当=65.6时417.4.3 当=88时427.4.4 当=95时428 结论43致 谢44参考文献45附录A 译文46附录B 外文文献58摘要目前，随着电脑技术，液压控制技术的发展，电液伺服控制系统也出现了突飞猛进的成果。带钢经过连续轧制或酸
5、洗等一系列加工处理后须卷成一定尺寸的钢卷，由于辊系的偏差及带材厚度不均和板材不齐等种种原因，使带材在作业线上产生随机偏离现象。它使卷取机卷成的钢卷边缘不齐，直接影响包装，运输及降低成品率。所以有必要做防跑偏的控制系统，以提高工作效率。本文在通过对带钢跑偏机理的分析设计，阐述了有关电液伺服控制系统元件的组成、结构、工作原理及发展状况，并运用现代电液伺服控制技术设计控制方案，采用MATLAB仿真，不断调节使系统达到高效、稳定的自动跑偏控制的目的。关键词：电液伺服控制系统；仿真AbstractResently, as the development in computer technique and
6、 controlling in phyhical, the electro-hydraulic servo system system also appeared the progress by leaps and bounds result.steel through consecution system or sour wash etc. a series processes after handling must a steel for certain size a deviation for, because of the department of and take the mate
7、rial thickness not all with plank material not etc. all kinds reasons, make take the material in the homework on-line produce to deviate the phenomenon with the machine.It makes a steel for taking first machine book an edge not the direct influence packs, transporting and lowering the finished produ
8、ct rate.So there is necessity doing the control system that defend run to be partial to, toing increase the work efficiency.This text is passing to take the steel run the analysis that be partial to the mechanism designs, expatiating the relevant electricity liquid servocontrol system a purpose for
9、constituting, construction, working principle and developping condition, and making use of modernly giving or get an electric shock liquid servocontrol technique designing controling project, adopting MATLAB imitating truely, continuously regulating making system attaining efficiently, stablely auto
10、matically running being partial to control.Key words: electro-hydraulic servo system system; imitating前 言随着20世纪自动化技术的巨大进步，自动控制理论得到不断地发展和完善。本文正是针对设计任务，通过设计方案的分析比较之后，选择电液控制系统来设计此次任务。本文第一章介绍了液压控制的一些基本概念，对起研究对象和任务作出了整体的介绍，并简述了液压控制技术的发展史。第二章是对设计任务的分析及选择设计方案，从而进入本课题研究要点。第三章介绍了所选设计方案中出现的一些问题，为下面的设计计算做好准备工作
11、。第四、五、六章阐述设计的具体步骤和方法，得出系统的参数，对设计任务作出解答。第七章利用了先进电脑仿真技术MATLAB对所做的系统进行仿真校正，从而得到更为优良的设计参数，使系统更加完善。本论文在王慧老师的悉心教导之下，通过研读各著作期刊，多次的修改，由于作者水平有限，论文中难免出现点差错，恳请读者指正。1 绪 论液压伺服控制系统是以液体压力能为动力的机械量（位移、速度和力）自动控制系统。按系统中实现信号传输和控制方式不同分为机液伺服系统和电液伺服系统两种。机液伺服系统的典型实例是飞机、汽车和工程机械主离合器操纵装置上常用的液压助力器，机床上液压仿形刀架和汽车与工程机械上的液压动力转向机构等。
12、电液伺服控制系统是以液压为动力，采用电气方式实现信号传输和控制的机械量自动控制系统。按系统被控机械量的不同，它又可以分为电液位置伺服系统、电液速度伺服控制系统和电液力控制系统三种。电液位置伺服控制系统适合于负载惯性大的高速、大功率对象的控制，它已在飞行器的姿态控制、飞机发动机的转速控制、雷达天线的方位控制、机器人关节控制、带材跑偏、张力控制、材料试验机和加载装置等中得到应用。1.1 液压控制系统的组成液压控制系统不管多么复杂，都是由一些基本元件组成的，如图1-1所示：图1-1 电液伺服控制系统Fig.1-1 electro-hydraulic servo system1）输入元件即指令元件，向
13、系统发出指令信号的装置，如指令电位器，阀芯，也可以是其它电器装置或计算机。2）反馈元件检测被控制量，将系统的输出转换为反馈信号的装置，如测速机、阀套，以及其它类型传感器。3）比较元件相当于偏差检测器，它的输出等于系统输入和反馈信号之差，如加法器、阀芯与阀套组件等。4）液压放大与控制元件接受偏差信号，通过放大、转换与运算（电液、机液、气液转换），产生所需要的液压控制信号（流量、压力），控制执行机构的运动，如放大器、伺服阀、滑阀等。5）液压执行元件如液压缸。6）控制对象接受系统的控制作用并将被控制量输出，如负载装置。此外，系统中可能还有校正装置，以及不包括在控制回路内的能源设备和其它辅助装置等。液
14、压控制元件、执行元件和负载在系统中是密切相关的，把三者的组合称之为液压动力机构。凡包含有液压动力机构的反馈控制系统统称为液压控制系统。1.2 液压控制系统的分类液压控制系统可按下列不同原则进行分类。1.2.1 按偏差信号的产生和传递介质不同分类1) 机械液压控制系统；2) 电气液压控制系统；3) 气动液压控制系统；1.2.2 按液压控制元件不同分类1) 阀控系统用伺服阀按节流原理来控制流入执行机构的流量或压力的系统。2) 泵控系统利用伺服变量泵改变排量的办法控制流入执行机构的流量和压力系统。1.2.3按被控物理量的不同分类1) 位置控制系统；2) 速度控制系统；3) 加速度控制系统；4) 压力
15、控制系统；5) 力控制系统；6) 其它物理量控制系统；1.2.4按输入信号的不同分类1) 伺服系统输入量总在频繁的变化，系统的输出量能够以一定的准确度跟随输入量的变化而变化。2) 恒值系统输入量保持为常量，或者只随时间作缓慢的变化，系统能排除扰动力的影响，以一定的准确度将输出量保持在希望的数值上。除以上几种分类方法外，还可将系统分为数字控制系统和连续时间控制系统，线性或非线性控制系统等。1.3 液压控制系统的特点液压控制系统与其它类型系统相比，具有下列优点：1) 液压元件的功率 重量比和力矩 惯量比大, 功率传递密度高, 可组成体积小、重量轻、加速能力强、响应速度快的驱动大功率和大负载的控制系统。 2) 液压控制系统可以实现频繁的
