第一章 绪论 1
第一节 流体动力控制技术的发展历史 1
第二节 电液(气)直接数字控制技术的发展 2
第二章 流体力学基础 5
第一节 流体的基本概念和基本特性 5
一、密度 5
二、理想气体状态方程 5
三、流体的压缩性 6
四、粘性 7
五、湿度与含气 8
第二节 流体动力学基本方程 9
一、连续性方程 9
二、伯努利方程 10
三、动量方程 13
第三节 阀口流动及其流量系数 14
一、不可压缩流体的薄刃孔口出流 14
二、可压缩气体的薄刃孔口出流 16
三、阀口的流量系数 19
第四节 短管(孔)的流动 23
第五节 长管流动 26
一、不可压缩流体的长管流动 26
二、可压缩气体的长管流动 27
第六节 流体阀口流动对阀芯的作用力 33
一、稳态作用力 33
二、瞬态作用力 36
第七节 与流体控制元件相关的几个问题 38
一、节流气穴 38
二、阀芯的侧向力 39
三、节流口输出功率 41
第三章 流体控制元件的结构原理学 43
第一节 方向控制元件的基本结构原理 43
一、阀口的构成及分类 43
二、换向阀的基本结构学 45
第二节 机械信号转换基本单元 49
一、力—位移或位移—力单元 49
二、压力—力转换单元 50
三、流量—压差(压力比)转换环节 52
第三节 流体阻力桥路及网络 53
一、阻力的线性表示 53
二、阻力半桥 56
三、改进型阻力半桥 57
第四节 阀机构 59
一、压力—位移机构 59
二、流量—阀位移机构 63
三、位移—位移机构 65
第五节 阀机构特性分析 68
一、阀机构的频率特性 68
二、主要性能参数分析 71
三、液压阀机构与气动阀机构的性能比较 73
第六节 定值控制元件结构原理 74
一、压力控制元件 75
二、比例换向控制阀 82
三、压力补偿型流体控制元件 84
第七节 模拟式电—机械转换元件 87
一、永磁动铁式力矩马达 88
二、动圈式力马达 91
三、螺管式比例电磁铁 92
第四章 阻尼管调压技术 95
第一节 阻尼管调压器 95
第二节 液压阻尼管调压器特性 97
第三节 配合间隙对调压特性的影响 100
第四节 可压缩气体的阻尼管调压器特性 105
第五节 变断面阻尼管调压器 108
一、变断面阻尼管调压器 108
二、线性气动阻尼管调压器 110
第六节 阻尼管调压器的应用 112
一、构成阻力半桥 112
二、缓冲调压装置 113
三、静态弹簧 114
第五章 滑阀阀芯的双自由度原理及新型流体控制元件 116
第一节 阀芯的运动自由度与换向控制元件 116
第二节 伺服螺旋机构及比例换向元件 120
一、伺服螺旋机构 121
二、液压伺服螺旋机构特性分析 125
三、气动伺服螺旋机构特性分析 132
四、伺服螺旋型比例换向阀及其特点 135
第三节 调压螺旋及定值压力控制阀 139
一、调压螺旋机构 139
二、定值控制元件的性能分析 141
三、溢流阀的静态特性 146
第四节 阻尼管型压力阀 147
一、定比减压阀 147
二、溢流阀 152
三、四通型压力阀 159
第五节 压力补偿型流量控制元件 161
一、定差减压型流量阀 161
二、定差溢流型流量阀 164
三、导控型压力补偿流量阀 166
第六章 高速开关元件 167
第一节 高速开关元件的应用及分类 167
第二节 高速开关元件的相似性分析 172
一、尺寸与动作时间 173
二、尺寸与线圈的时间常数 173
三、电磁及气液驱动的快速性 174
四、力矩马达与直动式电磁铁的比较 175
五、电磁铁工作时制与温升 176
第三节 功率驱动放大电路 178
一、弹簧复位的电磁铁的驱动电路 179
二、双稳电磁铁的驱动 180
第四节 双自由度高速开关元件的性能分析 181
一、力矩马达的性能分析 182
二、阀性能分析 187
第五节 实验研究 189
一、驱动电路介绍 189
二、力矩马达的实验 190
三、双级高速开关阀的实验 192
四、讨论 193
第七章 步进电机的连续跟踪控制及电液(气)数字控制元件 194
第一节 电液数字控制元件的分类与发展 194
第二节 步进电机及其驱动电路 198
一、步进电机工作原理 199
二、步进电机的基本技术参数和特性 202
三、步进电机驱动电路 205
第三节 步进电机的数学模型 209
一、反应式步进电机的数学模型 209
二、混合式步进电机的数学模型 213
三、二相混合式步进电机的连续控制模型 216
第四节 步进电机的连续跟踪控制及单级数字伺服阀的动态特性 218
一、步进电机的连续角位移控制 218
二、旋转磁场的实时连续跟踪控制及其信号分析 219
三、连续跟踪控制下单级数字伺服阀的动特性 222
第五节 跟踪控制信号的频率特性分析 229
一、跟踪控制信号的非线性分析 229
二、跟踪控制的频响特性 232
三、跟踪控制信号的收敛性分析 234
第六节 数字阀及其特性 236
一、数字换向阀(伺服阀) 236
二、2D数字溢流阀 241
三、2D数字P-Q阀 242
四、数字阀的性能特点 243
第八章 数字阀控制器 246
第一节 控制器结构及其主要功能 246
第二节 控制程序设计 250
一、初始化 251
二、死区补偿和系隙补偿 252
三、跟踪控制算法 253
第三节 控制信号传送接口 253
一、并行接口电路 254
二、串行接口 258
三、A/D接口 262
第九章 电液(气)直接数字控制系统的设计及应用 266
一、电液(气)直接数字控制系统的结构及特点 266
二、控制系统的静态设计 267
三、控制软件设计 269
四、控制系统的动静特性分析 271
五、数字阀控制器拨挡开关的设定 272
六、30吨水泥强度试验机电液数字控制系统 273
参考文献 276
后记 281