液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)的種類、原理及特點(diǎn)

液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)是工程上常用的伺服控制系統(tǒng)，它具有響應(yīng)速度快、功率/質(zhì)量比大、負(fù)載剛性高和性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)高精度、高速度和大功率控制，因此在航空航天、冶金、船舶、機(jī)床、動(dòng)力設(shè)備和煤礦機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛采用，如用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬系統(tǒng)、大型雷達(dá)天線、火炮自動(dòng)跟隨系統(tǒng)、注塑機(jī)和油壓機(jī)等。隨著使用要求的進(jìn)一步提高，如高響應(yīng)和高效率，在原來(lái)泵控馬達(dá)速度伺服和閥控馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了閥泵聯(lián)合控制的馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)，這是液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢(shì)。

液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)的基本類型有泵控（容積控制）和閥控（節(jié)流控制）系統(tǒng)兩種。前者效率高，但由于斜盤變量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸及慣量大，因此動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，適用于大功率和對(duì)快速性要求不高的場(chǎng)合；后者由于采用伺服閥或比例閥控制，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，但效率低，適用于對(duì)快速性要求高的中小功率場(chǎng)合。為了解決快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾，將閥控（調(diào)節(jié)時(shí)間短和超調(diào)?。┖捅每兀ㄝ^高的系統(tǒng)效率）結(jié)合起來(lái)聯(lián)合控制是現(xiàn)在液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢(shì)。這種閥泵同時(shí)控制的系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程中利用閥控輸出保證動(dòng)態(tài)性能，在穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)主要利用泵控輸出進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，因而這種系統(tǒng)在保證快速性的同時(shí)具有較高的效率。

液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)的基本形式有容積調(diào)速和節(jié)流調(diào)速兩類：①容積調(diào)速系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)是泵控液壓馬達(dá)系統(tǒng)，它通過改變變量泵的排量來(lái)對(duì)馬達(dá)輸出進(jìn)行控制。這種控制方法具有功率損失小、效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此在很多場(chǎng)合得到了應(yīng)用，尤其是大功率系統(tǒng)中，但它具有低速不穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)特性較差的缺陷；②節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)伺服閥的開度來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓馬達(dá)的流量，從而控制馬達(dá)的速度，特點(diǎn)是響應(yīng)快、效率低，適于動(dòng)態(tài)特性要求高的場(chǎng)合。而閥泵聯(lián)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)的出現(xiàn)則部分地解決了快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾，具有響應(yīng)快和效率高的特點(diǎn)，可適用于大功率、高精度、快響應(yīng)的場(chǎng)合。綜上所述，液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)和使用場(chǎng)合歸納為下表，作為應(yīng)用時(shí)參考。

液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與性能比較表