液压和气压伺服系统

1.伺服系统的工作原理和特点
下图是一种液压进口节流阀式节流调速回路。在这种回路中，调定节流阀的开口量后，液压缸就以某一调定速度运动。通过前述章节分析可知，当负载、油温等参数发生变化时，这种回路将无法保证原有的运动速度，因而其速度精度较低且不能满足精确地连续无级调速要求。
可以将节流阀的开口大小定义为输入量，将液压缸的运动速度定义为输出量或被调节量。在上述回路中，当负载、油温等参数的变化而引起输出量变化时，这个变化并不影响或改变输入量，这种输出量不影响输入量的控制系统被称为开环控制系统。开环控制系统不能修正由于外界干扰（如负载、油温等）变化而引起的输出量或被调节量的变化，因此控制精度较低。

伺服系统的特点如下：
（1）它是反馈系统　把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输入信号比较，这就是反馈作用。在上例中，反馈电压和给定电压是异号的，即反馈信号不断地抵消输入信号，这就是负反馈。自动控制系统中大多数反馈是负反馈。
（2）靠偏差工作　要使执行元件输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。执行元件运动的结果又试图消除这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差，伺服系统正是依靠这一偏差信号进行工作的。
（3）它是放大系统 执行元件输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率。其输出的能量是液压能源供给的。
（4）它是跟踪系统 液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。
2.伺服系统的分类
伺服系统可以从下面不同的角度加以分类。
（1）按输入信号变化规律分类 有定值控制系统、程序控制系统和伺服控制系统三类。当系统输入信号为定值时，称为定值控制系统，其基本任务是提高系统的抗干扰能力。当系统的输入信号按预先给定的规律变化时，称为程序控制系统。伺服系统也称为随动系统，其输入信号是时间的未知函数，输出量能够准确、迅速地复现输入量的变化规律。
（2）按输入信号介质分类 有机液伺服系统、电液伺服系统、气液伺服系统等。
（3）按输出物理量分类 有位置伺服系统、速度伺服系统、力（或压力）伺服系统等。
在液压伺服系统中还可以按控制元件分为阀控系统和泵控系统两类。
3.伺服系统的优缺点
液压和气压伺服系统除具有其液压和气压传动所固有的一系列优点外，还具有控制精度高、响应速度快、自动化程度高等优点。但是，伺服元件加工精度高，因此价格较贵；特别是液压伺服系统对油液的污染比较敏感，因此可靠性受到影响；在小功率系统中，液压伺服控制不如电器控制灵活。随着科学技术的发展，液压和气压伺服系统的缺点将不断地得到克服。在自动化技术领域中，液压和气压伺服控制有着广泛的应用前景。