第1章 绪论 1
1.1 开环液压控制与闭环液压控制 1
1.1.1 用电磁换向阀构建的液压控制系统 2
1.1.2 用比例电磁阀构建的液压控制系统 3
1.1.3 用电液伺服阀构建的液压控制系统 3
1.1.4 开环控制与闭环控制的比较 4
1.2 液压控制系统分类 5
1.3 液压反馈控制的特点 7
1.3.1 液压反馈控制优点 7
1.3.2 液压反馈控制缺点 7
1.4 液压控制发展历程及趋势 8
1.4.1 发展历程 8
1.4.2 发展趋势 10
1.5 液压控制的应用 11
1.5.1 应用分析 11
1.5.2 几个典型液压控制应用案例 12
1.6 本章小结 16
思考题与习题 16
主要参考文献 16
第2章 动力学系统及反馈控制 18
2.1 动力学系统及其研究方法 18
2.1.1 一个简单的动力学系统 18
2.1.2 另一些类型动力学系统 26
2.2 反馈控制原理 29
2.2.1 反馈控制系统工作原理 30
2.2.2 反馈控制系统构成 30
2.2.3 反馈控制系统分类与性能 31
2.2.4 线性系统的叠加性 32
2.3 控制系统数学建模与模型化简 33
2.3.1 建模方法 33
2.3.2 模型线性化 34
2.3.3 模型化简 35
2.4 控制系统稳定性 36
2.4.1 稳定性概念 36
2.4.2 时域稳定性分析方法 36
2.4.3 频域稳定性分析方法 37
2.5 控制系统准确性 39
2.5.1 系统模型 39
2.5.2 稳态误差 39
2.5.3 动态误差 41
2.5.4 跟踪误差 42
2.6 控制系统快速性 42
2.6.1 时域快速性分析 42
2.6.2 频域快速性分析 43
2.7 控制系统校正 44
2.7.1 串联校正 44
2.7.2 并联校正 46
2.8 连续系统方法设计数字控制器 48
2.8.1 设计问题描述 49
2.8.2 数字控制器设计步骤 49
2.8.3 设计假想的连续系统控制器 49
2.8.4 确定采样周期 49
2.8.5 离散为数字控制器 50
2.8.6 数字控制器算法 50
2.8.7 数字控制器校验 51
2.9 本章小结 51
思考题与习题 51
主要参考文献 52
第3章 液压控制系统原理与结构 54
3.1 机械液压伺服系统 54
3.1.1 工作原理 54
3.1.2 机液伺服机构系统结构分析 56
3.2 电液伺服阀控伺服系统 57
3.2.1 工作原理 57
3.2.2 作动器系统结构分析 58
3.2.3 阀控速度伺服系统和力伺服系统 59
3.2.4 阀控系统特点 61
3.3 泵控伺服系统 61
3.3.1 工作原理 61
3.3.2 系统结构分析 65
3.3.3 泵控系统特点 66
3.4 本章小结 66
思考题与习题 66
主要参考文献 68
第4章 液压控制元件 69
4.1 概述 69
4.1.1 液压控制元件分类 69
4.1.2 滑阀分类 71
4.2 四通滑阀 73
4.2.1 四通滑阀静态特性分析 74
4.2.2 线性化流量方程及阀系数 82
4.2.3 滑阀的作用力 85
4.2.4 阀控系统的功率及效率 86
4.3 三通滑阀 89
4.3.1 三通滑阀的静态特性 90
4.3.2 线性化流量方程及阀系数 93
4.4 三通滑阀与节流孔组合 95
4.4.1 工作原理及设计方案 95
4.4.2 静态特性分析 96
4.5 双喷嘴挡板阀 99
4.5.1 工作原理及设计方案 99
4.5.2 静态特性分析 100
4.5.3 挡板液流力 102
4.6 射流管阀 102
4.6.1 结构与工作原理 103
4.6.2 静态特性分析 103
4.7 控制用液压泵 105
4.7.1 控制用液压泵排量分析 105
4.7.2 控制用液压泵泄漏与阻力矩 108
4.7.3 控制用定量泵 109
4.7.4 控制用变量泵 110
4.8 本章小结 111
思考题与习题 112
主要参考文献 112
第5章 液压动力元件 113
5.1 概述 113
5.2 四通阀控对称缸 114
5.2.1 基本假设 114
5.2.2 数学建模 115
5.2.3 方块图与解表达式 117
5.2.4 模型化简与模型分析 120
5.3 四通阀控液压马达 125
5.3.1 基本假设 125
5.3.2 数学模型 125
5.3.3 四通阀控马达动力元件的特点 127
5.4 三通阀控非对称缸 128
5.4.1 基本假设 128
5.4.2 数学模型 128
5.4.3 三通阀控非对称缸动力元件的特点 131
5.5 四通阀控非对称缸 131
5.5.1 基本假设 131
5.5.2 数学模型 132
5.5.3 四通阀控非对称缸动力元件的特点 134
5.6 变转速泵控对称缸 135
5.6.1 基本假设 135
5.6.2 数学模型 136
5.6.3 变转速泵控对称缸动力元件的特点 137
5.7 变排量泵控液压马达 138
5.7.1 基本假设 138
5.7.2 数学模型 139
5.7.3 变排量泵控液压马达动力元件的特点 140
5.8 液压动力元件驱动能力 141
5.8.1 阀控液压动力元件驱动能力 141
5.8.2 泵控液压马达动力元件驱动能力 142
5.9 本章小结 145
思考题与习题 145
主要参考文献 146
第6章 机液伺服控制系统 147
6.1 机液位置伺服控制系统分析 147
6.1.1 反馈比较机构 148
6.1.2 系统分析 149
6.1.3 机液伺服控制系统设计要点 151
6.2 实例分析 151
6.2.1 动力转向机液伺服机构 151
6.2.2 电液伺服阀内机液伺服系统 155
6.3 本章小结 158
思考题与习题 158
主要参考文献 160
第7章 电液伺服控制阀 161
7.1 电液伺服阀 162
7.1.1 双喷嘴挡板力反馈电液伺服阀 162
7.1.2 滑阀式直接反馈两级伺服阀 168
7.1.3 射流管力反馈流量电液伺服阀 171
7.1.4 三级流量电液伺服阀 172
7.2 直驱阀 174
7.2.1 结构与原理 174
7.2.2 系统分析 176
7.2.3 直驱阀特点 177
7.3 产品特性描述、选型方法 178
7.3.1 产品性能描述 179
7.3.2 选型方法 186
7.3.3 使用维护常识 187
7.4 本章小结 188
思考题与习题 188
主要参考文献 189
第8章 电液控制系统动态设计 191
8.1 概述 191
8.1.1 电液伺服控制系统分类 191
8.1.2 模拟电液控制系统 192
8.1.3 数字电液控制系统 193
8.1.4 复杂电液控制系统 194
8.2 位置伺服系统动态设计 196
8.2.1 阀控电液位置伺服系统 196
8.2.2 变转速泵控位置伺服系统 208
8.2.3 位置控制系统校正 210
8.3 速度控制系统动态设计 218
8.3.1 阀控速度伺服控制系统 218
8.3.2 泵控速度控制系统 220
8.4 力控制系统动态设计 224
8.4.1 力控制系统 225
8.4.2 液压动力元件 225
8.4.3 力控制系统分析 227
8.5 本章小结 229
思考题与习题 229
主要参考文献 231
第9章 液压控制系统设计 233
9.1 一般设计流程 233
9.2 方案设计 234
9.2.1 明确设计任务 234
9.2.2 拟定控制方案，绘制系统原理图 236
9.3 负载分析计算 239
9.3.1 典型负载与负载模型 239
9.3.2 负载折算 241
9.4 阀控系统参数计算 242
9.4.1 阀控系统参数计算 242
9.4.2 确定液压控制阀的参数及选型 244
9.5 泵控系统参数确定 245
9.5.1 泵控系统参数计算 245
9.5.2 控制用液压泵参数及选型 247
9.6 反馈元件和信号放大器等选型与设计 249
9.6.1 确定反馈元件及其放大器 249
9.6.2 电子伺服放大器选型 250
9.6.3 数字控制器及转换器 250
9.6.4 电源 251
9.7 液压源设计 251
9.7.1 液压源的作用 251
9.7.2 液压源类型选择 252
9.7.3 液压源与液压控制系统的匹配 254
9.7.4 工作液污染度控制与过滤 255
9.7.5 工作液加温与冷却 258
9.8 本章小结 259
思考题与习题 260
主要参考文献 260
附录A 方块图变换 261
附录B MATLAB控制系统仿真分析指令 262
附录C ISO4406 266
附录D NAS1638 267
附录E 术语中英文对照 268