第1章 绪论 1
1.1 液压控制系统的基本原理及特点 1
1.1.1 液压控制系统与液压传动系统 1
1.1.2 工作原理 2
1.1.3 液压控制系统的优缺点 3
1.2 液压控制系统的组成和分类 3
1.2.1 液压控制系统的组成 3
1.2.2 液压控制系统的分类 4
1.3 液压控制技术的发展与应用 5
1.3.1 液压控制技术的发展 5
1.3.2 液压控制技术的应用 5
1.4 液压控制系统的建模与仿真 6
1.4.1 液压控制系统的建模 6
1.4.2 液压控制系统的仿真 7
思考与习题 8
第2章 液压控制的理论基础 9
2.1 液压油的物理性质 9
2.1.1 液压油的基本性能 9
2.1.2 液压油的密度 9
2.1.3 液压油的黏度 10
2.1.4 液压油的压缩性 10
2.2 流体动力学的基本方程 10
2.2.1 液体流动的基本概念 10
2.2.2 流动连续性方程 11
2.2.3 伯努利方程 11
2.3 压力损失 12
2.3.1 液体的流动状态 12
2.3.2 管道压力损失 12
2.3.3 节流损失 13
2.4 自动控制的基本理论 13
2.4.1 数学模型 13
2.4.2 时域响应 14
2.4.3 频率特性 16
2.4.4 稳定性分析 18
2.4.5 误差分析 18
思考与习题 19
第3章 液压放大元件 20
3.1 概述 20
3.2 滑阀 21
3.2.1 工作原理及分类 21
3.2.2 零开口四通阀 23
3.2.3 正开口四通阀 25
3.2.4 三通阀 26
3.2.5 滑阀的力特性 27
3.2.6 滑阀的数字仿真 28
3.3 喷嘴挡板阀 30
3.3.1 单喷嘴挡板阀 30
3.3.2 双喷嘴挡板阀 33
3.3.3 喷嘴挡板阀的仿真 35
3.4 射流管阀 37
3.4.1 工作原理 37
3.4.2 特性分析 38
3.4.3 工作特性与应用 39
3.5 放大元件的比较 40
3.6 放大元件的功率与效率 41
思考与习题 43
第4章 液压动力机构 44
4.1 概述 44
4.2 四通阀控对称缸 45
4.2.1 基本方程 45
4.2.2 传递函数及简化形式 47
4.2.3 性能参数分析 49
4.2.4 频率特性分析 51
4.2.5 动态刚度 53
4.2.6 动态特性仿真 54
4.3 四通阀控非对称缸 56
4.3.1 基本方程 56
4.3.2 传递函数及简化形式 57
4.3.3 动态特性仿真 58
4.4 三通阀控非对称缸 60
4.4.1 传递函数 60
4.4.2 动态特性仿真 61
4.5 四通阀控马达 63
4.5.1 传递函数 63
4.5.2 动态特性仿真 64
4.6 泵控动力机构 65
4.6.1 泵控马达 65
4.6.2 泵控缸 66
4.6.3 泵控动力机构与阀控动力机构的比较 67
4.6.4 仿真分析 67
4.7 负载特性与负载匹配 69
4.7.1 负载特性 69
4.7.2 动力机构的输出特性 71
4.7.3 负载最佳匹配 72
思考与习题 74
第5章 机液控制系统 75
5.1 外反馈式机液控制系统 75
5.1.1 工作原理及传递函数 75
5.1.2 特性分析 76
5.2 内反馈式机液控制系统 78
5.2.1 工作原理 78
5.2.2 特性分析 78
5.3 机液扭矩放大器 80
5.3.1 工作原理 80
5.3.2 特性分析 80
5.4 机液控制系统的校正 82
5.4.1 系统校正的作用 82
5.4.2 基本液压校正元件 82
5.4.3 超前校正网络 84
5.4.4 滞后校正网络 88
5.4.5 滞后超前校正网络 91
思考与习题 93
第6章 电液伺服阀 95
6.1 伺服阀的基本组成与分类 95
6.1.1 伺服阀的组成与功能 95
6.1.2 伺服阀的分类 96
6.2 力矩马达 97
6.2.1 工作原理 97
6.2.2 特性分析 98
6.2.3 仿真分析 99
6.3 单级伺服阀 101
6.3.1 静态特性分析 101
6.3.2 动态特性分析 102
6.4 两级伺服阀 104
6.4.1 对中弹簧式两级伺服阀 104
6.4.2 力反馈式两级伺服阀 105
6.4.3 射流管式两级伺服阀 106
6.4.4 动态特性分析 107
6.4.5 仿真分析 109
6.5 三级伺服阀 111
6.5.1 组成结构与工作原理 111
6.5.2 数学模型 112
6.5.3 建模与仿真 114
6.6 直动式伺服阀 116
6.7 其他新型伺服阀 117
6.7.1 新驱动方式的伺服阀 117
6.7.2 新材料的伺服阀 119
6.7.3 新原理和新结构的伺服阀 120
6.7.4 伺服阀的数字化与智能化 123
6.8 伺服阀的特性与性能指标 124
6.8.1 静态特性 124
6.8.2 动态特性 127
6.9 伺服阀的试验测试 128
6.9.1 静态试验测试 128
6.9.2 动态试验测试 130
6.10 伺服阀的选择与使用 131
6.10.1 伺服阀规格的确定 131
6.10.2 伺服阀线圈的接法 132
6.10.3 颤振信号 133
6.10.4 伺服放大器 133
思考与习题 134
第7章 电液伺服系统 136
7.1 电液伺服系统的组成与类型 136
7.2 电液位置伺服系统 137
7.2.1 传递函数分析 137
7.2.2 稳定性分析 139
7.2.3 误差分析 140
7.2.4 刚度特性分析 141
7.2.5 滞后校正 141
7.2.6 速度和加速度反馈校正 143
7.2.7 静压反馈和动压反馈校正 145
7.2.8 仿真分析 147
7.3 电液速度伺服系统 153
7.3.1 传递函数分析 153
7.3.2 动态特性分析 155
7.3.3 系统校正 156
7.4 电液力伺服系统 158
7.4.1 工作原理 158
7.4.2 传递函数分析 159
7.4.3 特性分析 160
7.4.4 系统校正 163
7.5 液压能源 163
7.5.1 油源品质的要求 164
7.5.2 液压油源的基本形式 164
7.5.3 恒压油源的动态特性分析 166
7.5.3 油液污染及控制 167
7.6 电液伺服系统的设计 168
7.6.1 基本设计步骤 168
7.6.2 设计举例 170
思考与习题 174
第8章 液压控制系统的计算机控制技术 176
8.1 计算机控制系统概述 176
8.1.1 基本概念 176
8.1.2 系统组成及特点 177
8.1.3 发展概况及趋势 179
8.2 计算机控制系统的理论基础 180
8.2.1 信号的采样与保持 180
8.2.2 Z变换理论 182
8.2.3 脉冲传递函数 183
8.2.4 液压控制系统的离散分析 185
8.3 输入输出接口技术 187
8.3.1 信号调理 187
8.3.2 A/D转换器 190
8.3.3 D/A转换器 191
8.3.4 电流驱动 193
8.3.5 数字量输入输出 194
8.3.7 测试数据预处理 196
8.4 数字PID控制 197
8.4.1 数字PID控制的基本原理 198
8.4.2 数字PID控制的改进算法 198
8.4.3 数字PID参数的整定 200
8.5 分布式计算机控制系统 201
8.5.1 基本组成与工作特点 201
8.5.2 体系结构 202
8.5.3 现场总线技术 203
8.5.4 工业以太网技术 205
8.6 计算机控制在液压控制系统中的应用 206
8.6.1 液压六自由度运动平台 206
8.6.2 位置控制器和解算控制器 207
8.6.3 能源控制计算机 209
8.6.4 操作管理计算机 211
思考与习题 213
参考文献 214