液压伺服系统的工作原理

液压伺服系统是以液压为动力的自动控制系统，由液压控制和执行机构所组成。在这种系统中，系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化。与此同时，系统的输出功率远远大于输入信号的功率。液压伺服系统的工作原理可由图5－1来说明。

图5－1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中，阀板2转角θ的变化会产生节流作用，从而起到调节流量q T的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值xi。对应给定值xi，有一定的电压输给放大器7，放大器将电压信号转换为电流信号并加到伺服阀的电磁线圈上，使阀芯相应地产生一定的开口量xv。阀开口使液压油进入液压缸上腔，推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动，使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时，液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移x P。当x P所对应的电压与xi所对应的电压相等时，两电压之差为零。这时，放大器的输出电流亦为零，伺服阀关闭，液压缸带动的阀板停在相应的q T位置。

图5－1 管道流量的电液伺服系统

1—流体管道；2—阀板；3—齿轮、齿条；4—液压缸；5—给定电位器；6—流量传感电位器；7—放大器；8—电液伺服阀

在控制系统中，将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端，并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用，这种控制形式称为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反，即总是形成差值，这种反馈称为负反馈。用负反馈产生的偏差信号进行调节，是反馈控制的基本特征。在图5－1所示的实例中，电位器6就是反馈装置，偏差信号就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生的差值Δu。

控制系统常用方框图表示系统各元件之间的联系。图5－2给出了对应于图5－1实例的方框图。

图5－2 伺服系统实例的方框图