液壓伺服系統(tǒng)是使系統(tǒng)的輸出量，如位移、速度或力等，能自動(dòng)地、快速而準(zhǔn)確地跟隨輸入量的變化而變化，與此同時(shí)，輸出功率被大幅度地放大。液壓伺服系統(tǒng)的工作原理可由圖1來(lái)說(shuō)明 液壓伺服系統(tǒng)以其響應(yīng)速度快、負(fù)載剛度大、控制功率大等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。液壓伺服控制是復(fù)雜的液壓控制方式。液壓伺服系統(tǒng)是一種閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)。

本文首先介紹了液壓伺服系統(tǒng)工作原理及組成，其次介紹了液壓伺服系統(tǒng)分類及工作特點(diǎn)，最后介紹了液壓伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，具體的跟隨小編一起來(lái)了解一下。

液壓伺服系統(tǒng)以其響應(yīng)速度快、負(fù)載剛度大、控制功率大等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。

電液伺服系統(tǒng)通過(guò)使用電液伺服閥，將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)了一些重型機(jī)械設(shè)備的伺服控制。

液壓伺服系統(tǒng)是使系統(tǒng)的輸出量，如位移、速度或力等，能自動(dòng)地、快速而準(zhǔn)確地跟隨輸入量的變化而變化，與此同時(shí)，輸出功率被大幅度地放大。液壓伺服系統(tǒng)的工作原理可由圖1來(lái)說(shuō)明。

圖1所示為一個(gè)對(duì)管道流量進(jìn)行連續(xù)控制的電液伺服系統(tǒng)。在大口徑流體管道1中，閥板2的轉(zhuǎn)角日變化會(huì)產(chǎn)生節(jié)流作用而起到調(diào)節(jié)流量qT的作用。閥板轉(zhuǎn)動(dòng)由液壓缸帶動(dòng)齒輪、齒條來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)系統(tǒng)的輸入量是電位器5的給定值Xio對(duì)應(yīng)給定值X，有一定的電壓輸給放大器7，放大器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)加到伺服閥的電磁線圈上，使閥芯相應(yīng)地產(chǎn)生一定的開口量X.。閥開口x.使液壓油進(jìn)入液壓缸上腔，推動(dòng)液壓缸向下移動(dòng)。液壓缸下腔的油液則經(jīng)伺服閥流回油箱。液壓缸的向下移動(dòng)，使齒輪、齒條帶動(dòng)閥板產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。同時(shí)，液壓缸活塞桿也帶動(dòng)電位器6的觸點(diǎn)下移Xpo當(dāng)x。所對(duì)應(yīng)的電壓與x所對(duì)應(yīng)的電壓相等時(shí)，兩電壓之差為零。這時(shí)，放大器的輸出電流亦為零，伺服閥關(guān)閉，液壓缸帶動(dòng)的閥板停在相應(yīng)的qT位置。

1一流體管道; 2一閥板; 3一齒輪、齒條; 4一液壓缸; 5一給定電位器; 6一流量傳感電位器; 7一放大器; 8一電液伺服閥

在控制系統(tǒng)中，將被控制對(duì)象的輸出信號(hào)回輸?shù)较到y(tǒng)的輸入端，并與給定值進(jìn)行比較而形成偏差信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)被控對(duì)象的控制作用，這種控制形式稱之為反饋控制。反饋信號(hào)與給定信號(hào)符號(hào)相反，即總是形成差值，這種反饋稱之為負(fù)反饋。用負(fù)反饋產(chǎn)生的偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，是反饋控制的基本特征。而對(duì)圖1所示的實(shí)例中，電位器6就是反饋裝置，偏差信號(hào)就是給定信號(hào)電壓與反饋信號(hào)電壓在放大器輸入端產(chǎn)生的△u。

由上面舉例可見(jiàn)，液壓伺服系統(tǒng)是由以下一些基本元件組成：

輸入元件一一將給定值加于系統(tǒng)的輸入端的元件。該元件可以是機(jī)械的、電氣的、液壓的或者是其它的組合形式。反饋測(cè)量元件一-測(cè)量系統(tǒng)的輸出量并轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)的元件。各種類形的傳感器常用作反饋測(cè)量元件。

比較元件一將輸入信號(hào)與反饋信號(hào)相比較，得出誤差信號(hào)的元件。

放大、能量轉(zhuǎn)換元件一將誤差信 號(hào)放大，并將各種形式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成大功率的液壓能量的元件。電氣伺服放大器、電液伺服閥均屬于此類元件;

執(zhí)行元件 將產(chǎn)生調(diào)節(jié)動(dòng)作的液壓能量加于控制對(duì)象上的元件，如液壓缸或液壓馬達(dá)。控制對(duì)象 各類生產(chǎn)設(shè)備，如機(jī)器工作臺(tái)、刀架等。

液壓傳動(dòng)工作原理： 　　液壓傳動(dòng)是以液壓油為工作介質(zhì)，通過(guò)動(dòng)力元件(油泵)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐簤河偷膲毫δ?，再通過(guò)控制元件，然后借助執(zhí)行元件(油缸或油馬達(dá))將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)對(duì)控制元件遙控操縱和對(duì)流量的調(diào)節(jié)，調(diào)定執(zhí)行元件的力和速度。當(dāng)外界對(duì)上述系統(tǒng)有擾動(dòng)時(shí)，執(zhí)行元件的輸出量一般要偏離原有調(diào)定值，產(chǎn)生一定的誤差。

液壓控制和液壓傳動(dòng)一樣，系統(tǒng)中也包括動(dòng)力元件、控制元件和執(zhí)行元件，也是通過(guò)油液傳遞功率。二者不同之點(diǎn)是液壓控制具有反饋裝置，反饋裝置的作用是執(zhí)行元件的輸出量(位移、速度、力等機(jī)械量)反饋回去與輸入量(可以是變化的，也可以是恒定的)進(jìn)行比較，用比較后的偏差來(lái)控制系統(tǒng)，使執(zhí)行元件的輸出隨輸入量的變化而變化或保持恒定。它是一種構(gòu)成閉環(huán)回路的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，也叫液壓隨動(dòng)系統(tǒng)或液壓伺服系統(tǒng)。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中用的是通斷式或邏輯式控制元件，就其控制目的，是保持被調(diào)定值的穩(wěn)定或單純變換方向，也叫定值和順序控制元件。 　　液壓控制系統(tǒng)中用的是伺服控制元件，具有反饋結(jié)構(gòu)，并用電氣裝置進(jìn)行控制，有較高的控制精度和響應(yīng)速度，所控制的壓力和流量常連續(xù)變化。輸出功率可放大。

比例控制是介于上述二者之間的一種控制，所用比例控制閥是在通斷式控制元件和伺服控制元件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的電――液控制元件，兼?zhèn)淞松鲜鰞深愒囊恍┨攸c(diǎn)，用于用手調(diào)的通斷式控制不能滿足要求，但也不需要伺服閥對(duì)液壓系統(tǒng)那樣嚴(yán)格的污染控制要求的場(chǎng)合。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)： 　　在目前四大類傳動(dòng)方式(機(jī)械、電氣、液壓和氣壓)中，沒(méi)有一種動(dòng)力傳動(dòng)是十全十美的，而液壓傳動(dòng)具有下述極其明顯的優(yōu)點(diǎn)：(1)從結(jié)構(gòu)上看，液壓傳動(dòng)單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動(dòng)方式中是力壓群芳的，有很大的力矩慣量比，在傳遞相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。(2)從工作性能上看，速度、扭矩、功率均可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，動(dòng)作響應(yīng)性快，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速范圍可達(dá)100：l到2000：1;動(dòng)作快速性好，控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操縱比較方便、省力，便于與電氣控制相配合，以及與CPU(計(jì)算機(jī))的連接，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。(3)從使用維護(hù)上看，液壓元件的自潤(rùn)滑性好，易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)與保壓，安全可靠;液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。(4)所有采用液壓技術(shù)的設(shè)備安全可靠性好。(5)經(jīng)濟(jì)：液壓技術(shù)的可塑性和可變性很強(qiáng)，可以增加柔性生產(chǎn)的柔度，和容易對(duì)生產(chǎn)程序進(jìn)行改變和調(diào)整，液壓元件相對(duì)說(shuō)來(lái)制造成本也不高，適應(yīng)性比較強(qiáng)。(6)液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”一體化已成為世界發(fā)展的潮流，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。

液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)： 　　任何事物都是一分為二的，液壓傳動(dòng)也不例外：(1)液壓傳動(dòng)因有相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面不可避免地存在泄漏，同時(shí)油液不是絕對(duì)不可壓縮的，加上油管等彈性變形，液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比，因而不能用于如加工螺紋齒輪等機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中。(2)油液流動(dòng)過(guò)程中存在沿?fù)p失、局部損失和泄漏損失，傳動(dòng)效率較低，不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。(3)在高溫和低溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。(4)為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求，液壓元件制造精度要求高，給使用與維修保養(yǎng)帶來(lái)一定困難。(5)發(fā)生故障不易檢查，特別是液壓技術(shù)不太普及的，這一矛盾往往阻礙著液壓技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。液壓設(shè)備維修需要依賴經(jīng)驗(yàn)，培訓(xùn)液壓技術(shù)人員的時(shí)間較長(zhǎng)。

液壓伺服控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

高功率密度：液壓系統(tǒng)具有較高的功率密度，能夠提供大功率輸出，適用于承載大負(fù)載和執(zhí)行高功率工作的應(yīng)用。

高精度和高可控性：液壓伺服控制系統(tǒng)具有高精度的位置、速度和力控制能力，可以實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)控制。液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的動(dòng)作。

大承載能力：液壓系統(tǒng)能夠承受較高的壓力和負(fù)載，適用于需要承載大負(fù)荷和執(zhí)行大功率工作的應(yīng)用場(chǎng)景。

廣泛的工作溫度范圍：液壓系統(tǒng)的工作溫度范圍相對(duì)較廣，能夠在高溫、低溫和惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。

可靠性和耐久性：液壓系統(tǒng)通常采用金屬材料和密封件，具有較高的耐久性和可靠性。液壓元件的壽命相對(duì)較長(zhǎng)，維護(hù)成本相對(duì)較低。

瞬時(shí)功率可調(diào)：液壓系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)節(jié)壓力、流量和閥門控制來(lái)實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)功率的調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同負(fù)載和工況的要求。

抗沖擊和振動(dòng)能力強(qiáng)：液壓系統(tǒng)能夠抵抗沖擊和振動(dòng)，適用于工作環(huán)境較惡劣、震動(dòng)較大的應(yīng)用場(chǎng)景。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活多樣：液壓系統(tǒng)具有較高的靈活性，可以根據(jù)不同應(yīng)用需求設(shè)計(jì)各種復(fù)雜的回路和結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種工作模式和功能。

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)具有高功率密度、高精度、大承載能力、可靠性和耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于需要精確控制、大功率輸出和重載應(yīng)用的工業(yè)領(lǐng)域。