液压控制系统-第一章-绪论课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,参考书目,：,1.,液压控制系统的分析与设计,卢长耿，李金良，煤炭工业出版社,2.,液压控制系统,，李洪人，国防工业出版,3.,液压伺服系统优化设计理论,刘长年著，冶金工业出版社,4.,液压控制系统,美,H.E.,梅里特，科学出版社,教材：,液压控制系统,，王春行，机械工业出版社,液压控制系统,2013,年春季学期主讲：,许明恒,西南交通大学机械工程学院教授，博士生导师,中国工程机械学会常务理事、液压技术分会副理事长,教育部机械设计制造及其自动化教学指导委员会委员,中国高等工程专业认证协会机械工程专业分委会委员,主要研究方向：机电液一体化系统控制及,CAD,电话：,第一章 绪论,1.,机械工程与人类文明,2.,关于机械工程,3.,机械工程的关键问题是能量流和信息流,4.,液压控制系统是解决能量流和信息流问题的一种途径,5.,控制系统的组成,6.,控制系统的分类,7.,本课程主要内容,1.,人类文明与机械工程,人类的祖先学会制造工具后，从众多灵长类动物中脱颖而出，迅速进化，文明进程加速,人类区别于其它动物的关键是学会了制造工具。工具的制造，就是机械制造，属于机械工程的范畴,人类经历了石器、陶器、青铜器、铁器制造，到今天复杂的机电一体化装备的制造,人类文明的历史就是机械工程发展的历史，或者说机械工程发展助推了人类文明的进程,1.,人类文明与机械工程,纵观人类文明史，大约经历了,3,次文明大爆发,约在公元前三千年（中国炎帝、黄帝时代），人类文明第一次大爆发：,人类学会了家庭养殖、农业耕作,学会人工取火、制造车船、构筑房屋,发明纺织、青铜、铁器、天文、历法、文字、水利,机械的出现助推了农耕文明的爆发,机械的出现和发展，促使人类生存资料的获取从被动寻觅式到主动的有计划生产,农耕文明实现了人类第一次大解放,-,温饱解放（生存）,农耕文明的助推剂是机械,1.,人类文明与机械工程,宋元（,960-1368,）时期，东方文明传入西方，与阿拉伯记数符号体系和古希腊罗马演绎科学体系结合，唤醒了西方文明,以,1784,年蒸汽机的发明为标志，,文明再次大爆发,-,工业文明，,人类迎来了,第二次大解放,-,体力解放,人类从蒸汽机、内燃机、电动机获得了超出风力、浮力、畜力很多倍的化学力（矿物燃料）和水力,出现了轮船、火车、汽车、飞机等,机械工程大发展是工业文明的关键,1.,人类文明与机械工程,源于东方的八卦和算盘启发西方发明了二进制，催了生麻省理工学院,1945,年的第一台电子计算机诞生,以此为标志,文明第三次大爆发,-,信息文明，,人类开始了,第三次大解放,-,脑力解放,第三次文明大爆发促使机、电、信息技术融合，机械是基础,每次文明大爆发都促进生产力大发展,机械工程是推动人类文明的最重要因素之一,1.,人类文明与机械工程,人类挣脱了温饱、体力、脑力约束以后，还需要解除什么约束？未来的第四次人类大解放、文明大爆发在哪里？未来的超级大国在哪里？,世界科技中心（地区或国家）的转移：,华夏帝国（四大发明）,古希腊,意大利（,1540,年,-1610,年）,英国（,1660-1730,年）法国（,1770,年,-1830,年）德国（,1810,年,-1920,年）美国（,1920,年,-,今）可能转向东方的中国和日本,2.,关于机械工程,研究并实现人类躯体功能的延伸的学科,各种载运工具是人类脚、腿功能的延伸,自行车，汽车，火车，轮船，飞机，电梯，飞船等,各种机器、装备是人类手、臂膀功能的延伸,缝纫机，洗衣机，挖掘机，隧道掘进机，工程机械，建筑机械，石油机械、化工机械、冶金机械，各类机床、农业机械、枪炮武器等,各种传感器是人类感官器官功能的延伸,温度传感器，声电传感器，光电传感器等,2.,关于机械工程,研究并实现人类躯体功能的延伸的学科,计算机,电脑，是人脑功能的延伸,机械工程与计算机技术结合（人类躯体功能延伸与人脑功能延伸结合）,机电信息化系统,机械工程重要发展方向,3.,机械工程的关键问题是能量流和信息流,能量流：将机械装备动力装置的能量传递到工作装置的过程,涉及能量的转换，能量传递的介质、方式、速率、效率、控制,信息流：机械装备运行中信息传递交换的过程,信息的给定、获取、转换、辨识、传输、失真、干扰、控制,系统,完成特定目标的要素组合,控制,掌握住对象不使其任意活动，或按控制者的意愿活动,液压控制系统,完成液压能传递与控制的液压与电子元器件的组合,液体是重要的能量传递介质，电子元器件是重要的信息传递媒介,液压控制系统是以液体和电子元器件为介质，将液压技术与电子信息技术有机结合，解决机械工程领域里能量流和信息流问题,4.,液压控制系统是解决能量流和信息流的一种途径,5.,液压控制系统的组成,(1),动力源（泵站）,液压泵及辅助设备（液压阀，储能器，油箱，过滤器，散热器等）,(2),控制元件,电液控制阀，变量泵，变量马达,(3),执行机构（或执行器）,液压缸，液压马达,液压能转换成机械能,(4),信息传输元件,实现物理量之间的传递与转换,机械的：连杆，杠杆，齿轮，丝杆螺母等,电气的：旋转变压器，测速发电机等,电子的：各类传感器,6.,控制系统的分类,按控制指令分,(1),开关控制或继电器控制,输出与输入之间没有严格的比例对应关系,(2),比例控制,（本课程内容）,被控输出量与指令输入信号成比例变化，有开环与闭环之分。主要解决：,机电控制中的接口问题、能量放大问题和执行机构的工作性能问题,数学模型：工程系统的结构参数与性能参数之间的内在关系用数学方程描述,借助于计算机技术分析、预测系统性能,6.,控制系统的分类,按控元件分,1,）阀控系统,流量控制元件是电液比例流量阀或电液伺服阀,流量阀控制进入执行器的流量实现速度、位移控制,阀控系统,电液伺服阀，伺服放大器,指令电位器，反馈电位器,6.,控制系统的分类,按控元件分,-,指令,放大器,控制阀,执行器,液压源,传感器,输出,1,）阀控系统,电液伺服阀，伺服放大器,指令电位器，反馈电位器,6.,控制系统的分类,按控元件分,2,）泵控系统,流量控制元件,变量泵,控制变量泵输出流量实现速度或位移控制,6.,控制系统的分类,按控元件分,传感器,指令,放大器,变量泵,控制阀,执行器,辅助泵,-,2,）泵控系统框图,6.,控制系统的分类,组成环节的作用,-,指令,放大器,控制阀,执行器,液压源,传感器,阀控系统,输出,传感器：将输出量转换成能与指令信号比较的信号,执行器：实现控制意图，实现控制作用,液压源：提供液压能量,指令装置：提供控制指令,比较装置：指令信号与反馈信号比较产生控制信号,放大器：将误差电压信号放大，以电流的形式输出,控制阀：机、电接口，将微小的电功率信号放大成大功率的液压能,(1mw,100kw),7.,本课程主要内容,第一章 绪论,预备知识（液压能源，工作压力，液压执行器，控制元件，信号传输元件,第二章 液压放大元件,第三章 液压动力元件,第四章 机液伺服系统,第五章 电液伺服阀,第六章 电液伺服系统,第七章 液压伺服系统设计,