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1、液压系统分析第1页，本讲稿共28页本门课程的主要内容及目的本门课程的主要内容及目的v主要内容主要内容液压基本回路分析液压基本回路分析液压系统工作原理分析（机床、工程机械、兵器等）液压系统工作原理分析（机床、工程机械、兵器等）液压系统设计及维护液压系统设计及维护v目的：目的：熟练掌握各类液压典型回路；熟练掌握各类液压典型回路；掌握液压系统的分析、设计方法；掌握液压系统的分析、设计方法；v参考书：参考书：流体传动与控制，张光涵等，成都科技大学出版社；流体传动与控制，张光涵等，成都科技大学出版社；液压系统建模与仿真，李永堂等，冶金工业出版社；液压系统建模与仿真，李永堂等，冶金工业出版社；第2页，本讲
2、稿共28页第一章第一章 液压传动与控制系统的讨论液压传动与控制系统的讨论本章提要本章提要 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾 前言前言前言前言 发展现状发展现状发展现状发展现状 未来展望未来展望未来展望未来展望 第3页，本讲稿共28页 在回顾流体传动及控制学科发展历史的基础上，对在回顾流体传动及控制学科发展历史的基础上，对在回顾流体传动及控制学科发展历史的基础上，对在回顾流体传动及控制学科发展历史的基础上，对20202020世纪世纪世纪世纪90909090年代年代年代年代后期以来液压学科的发展作了综合评述，它集众多学科于一体，具有显后期以来液压学科的发展作了综合评述，它集众多学科于一体，具有显后
3、期以来液压学科的发展作了综合评述，它集众多学科于一体，具有显后期以来液压学科的发展作了综合评述，它集众多学科于一体，具有显著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压学科在著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压学科在著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压学科在著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压学科在系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。最后对
4、流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关注环保性能，提高效率；元件与系统的集成化、模块化、智能化、注环保性能，提高效率；元件与系统的集成化、模块化、智能化、注环保性能，提高效率；元件与系统的集成化、模块化、智能化、注环保性能，提高效率；元件与系统的集成化、模块化、智能化、网络化；新材料的使用将是未来的发展方向。网络化；新材料的使用将是未来的发展方向。网络化；新材料的使用将是未来的发展方向。网络化；新材料的使用将是未来的发展方向。流流流
5、流体体体体传传传传动动动动与与与与控控控控制制制制技技技技术术术术发发发发展展展展到到到到今今今今天天天天，已已已已经经经经成成成成为为为为一一一一门门门门与与与与其其其其它它它它学学学学科科科科相相相相互互互互关关关关联联联联、交交交交叉叉叉叉的的的的综综综综合合合合性性性性学学学学科科科科。它它它它是是是是集集集集液液液液压压压压技技技技术术术术、微微微微电电电电子子子子技技技技术术术术、传传传传感感感感检检检检测测测测技技技技术术术术、计计计计算算算算机机机机控控控控制制制制及及及及现现现现代代代代控控控控制制制制理理理理论论论论等等等等众众众众多多多多学学学学科科科科于于于于一一一一体
6、体体体的的的的高高高高交交交交叉叉叉叉性性性性、高高高高综综综综合合合合性性性性的的的的技术学科，具有显著的机电液一体化特征。技术学科，具有显著的机电液一体化特征。技术学科，具有显著的机电液一体化特征。技术学科，具有显著的机电液一体化特征。第4页，本讲稿共28页流体传动与控制学科是人类在生产实践中逐步发展起来的。流体传动与控制学科是人类在生产实践中逐步发展起来的。流体传动与控制学科是人类在生产实践中逐步发展起来的。流体传动与控制学科是人类在生产实践中逐步发展起来的。一、一、历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾1 流体力学流体力学 流流流流流流体体体体体体力力力力力力学学学学学学尤尤尤尤尤尤其其其其
7、其其是是是是是是流流流流流流体体体体体体动动动动动动力力力力力力学学学学学学作作作作作作为为为为为为一一一一一一门门门门门门严严严严严严密密密密密密的的的的的的科科科科科科学学学学学学，却却却却却却是是是是是是在在在在在在经经经经经经典典典典典典力力力力力力学学学学学学建建建建建建立立立立立立了了了了了了速速速速速速度度度度度度、加加加加加加速速速速速速度度度度度度，力力力力力力、流流流流流流场场场场场场等等等等等等概概概概概概念念念念念念，以及质量、动量、能量三个守恒定律之后才逐步形成的。以及质量、动量、能量三个守恒定律之后才逐步形成的。以及质量、动量、能量三个守恒定律之后才逐步形成的。以及
8、质量、动量、能量三个守恒定律之后才逐步形成的。以及质量、动量、能量三个守恒定律之后才逐步形成的。以及质量、动量、能量三个守恒定律之后才逐步形成的。第5页，本讲稿共28页 1648 1648 1648 1648 1648 1648年法国人帕斯卡年法国人帕斯卡年法国人帕斯卡年法国人帕斯卡年法国人帕斯卡年法国人帕斯卡(B.Pascal)(B.Pascal)(B.Pascal)(B.Pascal)(B.Pascal)(B.Pascal)提出静止液体中压提出静止液体中压提出静止液体中压提出静止液体中压提出静止液体中压提出静止液体中压 力传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。力传递的基本定律，奠定了液体静
9、力学基础。力传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。力传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。力传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。力传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。171717171717世世世世世世纪纪纪纪纪纪，力力力力力力学学学学学学奠奠奠奠奠奠基基基基基基人人人人人人牛牛牛牛牛牛顿顿顿顿顿顿(Newton)(Newton)(Newton)(Newton)(Newton)(Newton)研研研研研研究究究究究究了了了了了了在在在在在在流流流流流流体体体体体体中中中中中中运运运运运运动动动动动动的的的的的的物物物物物物体体体体体体所所所所所所受受受受受受到到到到到到的的的的的的阻阻阻阻
10、阻阻力力力力力力，针针针针针针对对对对对对粘粘粘粘粘粘性性性性性性流流流流流流体体体体体体运运运运运运动动动动动动时时时时时时的的的的的的内内内内内内摩摩摩摩摩摩擦擦擦擦擦擦力力力力力力提提提提提提出出出出出出了了了了了了牛牛牛牛牛牛顿顿顿顿顿顿粘性定律。粘性定律。粘性定律。粘性定律。粘性定律。粘性定律。对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊人对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊人对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊人对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊人阿基米德阿基米德阿基米德阿基米德(Archimedes)(Archimedes)(Archimedes)(Ar
11、chimedes)，他建立了物理浮力定律和液，他建立了物理浮力定律和液，他建立了物理浮力定律和液，他建立了物理浮力定律和液体平衡理论。体平衡理论。体平衡理论。体平衡理论。第6页，本讲稿共28页173817381738173817381738年瑞土人欧拉年瑞土人欧拉年瑞土人欧拉年瑞土人欧拉年瑞土人欧拉年瑞土人欧拉(L.Euler)(L.Euler)(L.Euler)(L.Euler)(L.Euler)(L.Euler)采用了连续介质的概念，把静力学中的采用了连续介质的概念，把静力学中的采用了连续介质的概念，把静力学中的采用了连续介质的概念，把静力学中的采用了连续介质的概念，把静力学中的采用了连续
12、介质的概念，把静力学中的压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘性流体的运动组描述了无粘性流体的运动组描述了无粘性流体的运动组描述了无粘性流体的运动组描述了无粘性流体的运动组描述了无粘性流体的运动 。伯伯伯伯伯伯努努努努努努利利利利利利(D.Bernoulli)(D.Bernou
13、lli)(D.Bernoulli)(D.Bernoulli)(D.Bernoulli)(D.Bernoulli)从从从从从从经经经经经经典典典典典典力力力力力力学学学学学学的的的的的的能能能能能能量量量量量量守守守守守守恒恒恒恒恒恒出出出出出出发发发发发发，研研研研研研究究究究究究供供供供供供水水水水水水管管管管管管道道道道道道中中中中中中水水水水水水的的的的的的流流流流流流动动动动动动，进进进进进进行行行行行行试试试试试试验验验验验验分分分分分分析析析析析析，得得得得得得到到到到到到了了了了了了流流流流流流体体体体体体定定定定定定常常常常常常运运运运运运动动动动动动下下下下下下的的的的的的流
14、流流流流流速速速速速速、压力、流道高度之间的关系压力、流道高度之间的关系压力、流道高度之间的关系压力、流道高度之间的关系压力、流道高度之间的关系压力、流道高度之间的关系伯努利方程。伯努利方程。伯努利方程。伯努利方程。伯努利方程。伯努利方程。欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进分支学科建立的标志，
15、从此开始了用微分方程和实验测量进分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。行流体运动定量研究的阶段。行流体运动定量研究的阶段。行流体运动定量研究的阶段。行流体运动定量研究的阶段。行流体运动定量研究的阶段。第7页，本讲稿共28页1827182718271827年年年年法法法法国国国国人人人人纳纳纳纳维维维维(C.(C.(C.(C.L.L.L.L.M.M.M.M.Navier)Navier)Navier)Na
16、vier)建建建建立立立立了了了了粘粘粘粘性性性性流流流流体体体体的的的的基基基基本本本本运运运运动动动动方方方方程程程程；1845184518451845年年年年英英英英国国国国人人人人斯斯斯斯托托托托克克克克斯斯斯斯(G.(G.(G.(G.G.G.G.G.Stokes)Stokes)Stokes)Stokes)又又又又以以以以更更更更合合合合理理理理的的的的方方方方法法法法导导导导出出出出了了了了这这这这组组组组方方方方程程程程，这这这这就就就就是是是是沿沿沿沿用用用用至至至至今今今今的的的的N-SN-SN-SN-S方方方方程，它是流体动力学程，它是流体动力学程，它是流体动力学程，它是流体
17、动力学 的理论基础。的理论基础。的理论基础。的理论基础。1883188318831883年年年年英英英英国国国国人人人人雷雷雷雷诺诺诺诺(O.(O.(O.(O.Reynolds)Reynolds)Reynolds)Reynolds)发发发发现现现现液液液液体体体体具具具具有有有有两两两两种种种种不不不不同同同同的的的的流流流流动动动动状状状状态态态态层层层层流流流流和和和和湍湍湍湍流流流流，并并并并建建建建立立立立湍湍湍湍流流流流基基基基本本本本方方方方程程程程雷诺方程。雷诺方程。雷诺方程。雷诺方程。第8页，本讲稿共28页2 液压传动液压传动 1795 1795 1795 1795 1795
18、1795年英国人布拉默年英国人布拉默年英国人布拉默年英国人布拉默年英国人布拉默年英国人布拉默(J.Bramsh)(J.Bramsh)(J.Bramsh)(J.Bramsh)(J.Bramsh)(J.Bramsh)发明了第一台液压发明了第一台液压发明了第一台液压发明了第一台液压发明了第一台液压发明了第一台液压 机，它的问世是流体动力应用于工业的成功典范，机，它的问世是流体动力应用于工业的成功典范，机，它的问世是流体动力应用于工业的成功典范，机，它的问世是流体动力应用于工业的成功典范，机，它的问世是流体动力应用于工业的成功典范，机，它的问世是流体动力应用于工业的成功典范，到到到到到到1826182
19、61826182618261826年液压机已被广泛应用，此后还发展了许年液压机已被广泛应用，此后还发展了许年液压机已被广泛应用，此后还发展了许年液压机已被广泛应用，此后还发展了许年液压机已被广泛应用，此后还发展了许年液压机已被广泛应用，此后还发展了许 多水压传动控制回路，并且采用机能符号取代具体多水压传动控制回路，并且采用机能符号取代具体多水压传动控制回路，并且采用机能符号取代具体多水压传动控制回路，并且采用机能符号取代具体多水压传动控制回路，并且采用机能符号取代具体多水压传动控制回路，并且采用机能符号取代具体 的设计和结构，方便了液压技术的进一步发展。的设计和结构，方便了液压技术的进一步发展
20、。的设计和结构，方便了液压技术的进一步发展。的设计和结构，方便了液压技术的进一步发展。的设计和结构，方便了液压技术的进一步发展。的设计和结构，方便了液压技术的进一步发展。191919191919世世世世世世纪纪纪纪纪纪是是是是是是流流流流流流体体体体体体传传传传传传动动动动动动技技技技技技术术术术术术走走走走走走向向向向向向工工工工工工业业业业业业应应应应应应用用用用用用的的的的的的世世世世世世纪纪纪纪纪纪，它它它它它它奠奠奠奠奠奠基基基基基基于于于于于于的的的的的的流流流流流流体体体体体体力力力力力力学学学学学学成成成成成成果果果果果果之之之之之之上上上上上上，而而而而而而工工工工工工业业业
21、业业业革革革革革革命命命命命命以以以以以以来来来来来来的的的的的的产产产产产产业业业业业业需需需需需需求求求求求求为为为为为为液液液液液液压技术的发展创造了先决条件。压技术的发展创造了先决条件。压技术的发展创造了先决条件。压技术的发展创造了先决条件。压技术的发展创造了先决条件。压技术的发展创造了先决条件。第9页，本讲稿共28页190519051905190519051905年年年年年年美美美美美美国国国国国国人人人人人人詹詹詹詹詹詹尼尼尼尼尼尼(Janney)(Janney)(Janney)(Janney)(Janney)(Janney)首首首首首首先先先先先先将将将将将将矿矿矿矿矿矿物物物物
22、物物油油油油油油引引引引引引入入入入入入传传传传传传动动动动动动介介介介介介质质质质质质，并并并并并并设设设设设设计计计计计计研研研研研研制制制制制制了了了了了了带带带带带带轴轴轴轴轴轴向向向向向向柱柱柱柱柱柱塞塞塞塞塞塞机机机机机机械械械械械械的的的的的的液液液液液液压压压压压压传传传传传传动动动动动动装装装装装装置置置置置置，并并并并并并于于于于于于190619061906190619061906年年年年年年应应应应应应用用用用用用于于于于于于军军军军军军舰舰舰舰舰舰的的的的的的炮炮炮炮炮炮塔塔塔塔塔塔装装装装装装置置置置置置上上上上上上，为为为为为为现现现现现现代代代代代代液液液液液液压
23、压压压压压技技技技技技术术术术术术的的的的的的发发发发发发展展展展展展揭揭揭揭揭揭开开开开开开了序幕。了序幕。了序幕。了序幕。了序幕。了序幕。192219221922192219221922年瑞士人托马年瑞士人托马年瑞士人托马年瑞士人托马年瑞士人托马年瑞士人托马(H.Thoma)(H.Thoma)(H.Thoma)(H.Thoma)(H.Thoma)(H.Thoma)发明了径向柱塞泵。发明了径向柱塞泵。发明了径向柱塞泵。发明了径向柱塞泵。发明了径向柱塞泵。发明了径向柱塞泵。193619361936193619361936年美国人威克斯年美国人威克斯年美国人威克斯年美国人威克斯年美国人威克斯年美
24、国人威克斯(H.Vickers)(H.Vickers)(H.Vickers)(H.Vickers)(H.Vickers)(H.Vickers)一改传统的直动式机一改传统的直动式机一改传统的直动式机一改传统的直动式机一改传统的直动式机一改传统的直动式机械控制机构，发明了先导控制式压力控制阀。稍后电械控制机构，发明了先导控制式压力控制阀。稍后电械控制机构，发明了先导控制式压力控制阀。稍后电械控制机构，发明了先导控制式压力控制阀。稍后电械控制机构，发明了先导控制式压力控制阀。稍后电械控制机构，发明了先导控制式压力控制阀。稍后电磁阀和电液换向滑阀的问世，使先导控制形式多样化。磁阀和电液换向滑阀的问世，
25、使先导控制形式多样化。磁阀和电液换向滑阀的问世，使先导控制形式多样化。磁阀和电液换向滑阀的问世，使先导控制形式多样化。磁阀和电液换向滑阀的问世，使先导控制形式多样化。磁阀和电液换向滑阀的问世，使先导控制形式多样化。第10页，本讲稿共28页3 控制论控制论 20世纪是流体传动与控制技术飞速发展并日趋成熟世纪是流体传动与控制技术飞速发展并日趋成熟的世纪，也是控制理论与工程实践相互结合飞速发展的的世纪，也是控制理论与工程实践相互结合飞速发展的世纪，它为流体控制工程的进步提供了强有力的理论基世纪，它为流体控制工程的进步提供了强有力的理论基础和技术支持。础和技术支持。第11页，本讲稿共28页 19221
26、9221922192219221922年年年年年年美美美美美美国国国国国国人人人人人人米米米米米米诺诺诺诺诺诺尔尔尔尔尔尔斯斯斯斯斯斯基基基基基基(N.(N.(N.(N.(N.(N.Minorsky)Minorsky)Minorsky)Minorsky)Minorsky)Minorsky)提提提提提提出出出出出出用用用用用用于于于于于于船船船船船船舶舶舶舶舶舶驾驾驾驾驾驾驶驶驶驶驶驶伺服机构的比例、积分、微分伺服机构的比例、积分、微分伺服机构的比例、积分、微分伺服机构的比例、积分、微分伺服机构的比例、积分、微分伺服机构的比例、积分、微分(PID)(PID)(PID)(PID)(PID)(PID
27、)控制方法。控制方法。控制方法。控制方法。控制方法。控制方法。193219321932193219321932年瑞典人奈奎斯特年瑞典人奈奎斯特年瑞典人奈奎斯特年瑞典人奈奎斯特年瑞典人奈奎斯特年瑞典人奈奎斯特(H(H(H(H(H(HNyquist)Nyquist)Nyquist)Nyquist)Nyquist)Nyquist)提出根据频率提出根据频率提出根据频率提出根据频率提出根据频率提出根据频率响应判断系统稳定性的准则。响应判断系统稳定性的准则。响应判断系统稳定性的准则。响应判断系统稳定性的准则。响应判断系统稳定性的准则。响应判断系统稳定性的准则。19481948194819481948194
28、8年年年年年年美美美美美美国国国国国国科科科科科科学学学学学学家家家家家家埃埃埃埃埃埃文文文文文文斯斯斯斯斯斯(W(W(W(W(W(WR R R R R REvans)Evans)Evans)Evans)Evans)Evans)提提提提提提出出出出出出了了了了了了根根根根根根轨轨轨轨轨轨迹迹迹迹迹迹分分分分分分析析析析析析方方方方方方法法法法法法，同同同同同同年年年年年年申申申申申申农农农农农农(C(C(C(C(C(CE E E E E EShannon)Shannon)Shannon)Shannon)Shannon)Shannon)和和和和和和维维维维维维纳纳纳纳纳纳(N.(N.(N.(N.
29、(N.(N.Wiener)Wiener)Wiener)Wiener)Wiener)Wiener)出版信息论与控制论。出版信息论与控制论。出版信息论与控制论。出版信息论与控制论。出版信息论与控制论。出版信息论与控制论。第12页，本讲稿共28页4 液压传动及伺服系统液压传动及伺服系统 1950195019501950年年年年摩摩摩摩根根根根(Moog)(Moog)(Moog)(Moog)研研研研制制制制成成成成功功功功采采采采用用用用微微微微小小小小输输输输入入入入信信信信号号号号的的的的电电电电液液液液伺伺伺伺服服服服阀阀阀阀后后后后，美美美美国国国国麻麻麻麻省省省省理理理理工工工工学学学学院院
30、院院的的的的布布布布莱莱莱莱克克克克本本本本(Blackburn)(Blackburn)(Blackburn)(Blackburn)、李李李李(Lee)(Lee)(Lee)(Lee)等等等等人人人人在在在在系系系系统统统统高高高高压压压压化化化化和和和和电电电电液液液液伺伺伺伺服服服服机机机机构构构构方方方方面面面面进进进进行行行行了了了了深深深深入入入入研研研研究究究究 。1970197019701970年年年年前前前前后后后后信信信信号号号号功功功功率率率率介介介介于于于于开开开开关关关关控控控控制制制制和和和和伺伺伺伺服服服服控控控控制制制制之之之之间间间间的的的的比例阀问世比例阀问世比
31、例阀问世比例阀问世。二战后液压技术在航天、国防、汽车和机床工业中得到广二战后液压技术在航天、国防、汽车和机床工业中得到广二战后液压技术在航天、国防、汽车和机床工业中得到广二战后液压技术在航天、国防、汽车和机床工业中得到广泛应用，并且走向产业独立发展，西方各国相继成立了行业协泛应用，并且走向产业独立发展，西方各国相继成立了行业协泛应用，并且走向产业独立发展，西方各国相继成立了行业协泛应用，并且走向产业独立发展，西方各国相继成立了行业协会和专业学会，液压传动和控制被作为新兴技术得到重视。这会和专业学会，液压传动和控制被作为新兴技术得到重视。这会和专业学会，液压传动和控制被作为新兴技术得到重视。这会
32、和专业学会，液压传动和控制被作为新兴技术得到重视。这一时期称得上是液压工业的黄金岁月。一时期称得上是液压工业的黄金岁月。一时期称得上是液压工业的黄金岁月。一时期称得上是液压工业的黄金岁月。第13页，本讲稿共28页4 液压传动及伺服系统液压传动及伺服系统 l960l960l960l960l960l960年年年年年年布布布布布布莱莱莱莱莱莱克克克克克克本本本本本本(Blackburn)(Blackburn)(Blackburn)(Blackburn)(Blackburn)(Blackburn)的的的的的的液液液液液液动动动动动动气气气气气气动动动动动动控控控控控控制制制制制制和和和和和和l967l
33、967l967l967l967l967年年年年年年梅梅梅梅梅梅里里里里里里特特特特特特(Merritt)(Merritt)(Merritt)(Merritt)(Merritt)(Merritt)的的的的的的液液液液液液压压压压压压控控控控控控制制制制制制系系系系系系统统统统统统两两两两两两部部部部部部科科科科科科学学学学学学著著著著著著作作作作作作相相相相相相继继继继继继问问问问问问世世世世世世，对对对对对对液液液液液液压压压压压压控控控控控控制制制制制制理理理理理理论论论论论论作作作作作作出出出出出出了了了了了了系系系系系系统统统统统统、科科科科科科学学学学学学的的的的的的阐述。阐述。阐述。
34、阐述。阐述。阐述。从从从从从从196219621962196219621962年开始制定液压元件的标准年开始制定液压元件的标准年开始制定液压元件的标准年开始制定液压元件的标准年开始制定液压元件的标准年开始制定液压元件的标准(CETOP(CETOP(CETOP(CETOP(CETOP(CETOP，ISOISOISOISOISOISOTCl31)TCl31)TCl31)TCl31)TCl31)TCl31)。在在在在在在主主主主主主阀阀阀阀阀阀结结结结结结构构构构构构上上上上上上，早早早早早早期期期期期期采采采采采采用用用用用用水水水水水水介介介介介介质质质质质质时时时时时时大大大大大大多多多多多多
35、选选选选选选择择择择择择锥锥锥锥锥锥阀阀阀阀阀阀结结结结结结构构构构构构；油油油油油油压压压压压压控控控控控控制制制制制制发发发发发发展展展展展展后后后后后后圆圆圆圆圆圆柱柱柱柱柱柱滑滑滑滑滑滑阀阀阀阀阀阀结结结结结结构构构构构构成成成成成成为为为为为为主主主主主主流流流流流流。197019701970197019701970年年年年年年前前前前前前后后后后后后二二二二二二通通通通通通插插插插插插装装装装装装阀阀阀阀阀阀(大大大大大大中中中中中中功功功功功功率率率率率率)以以以以以以及及及及及及螺螺螺螺螺螺纹纹纹纹纹纹插插插插插插装装装装装装阀阀阀阀阀阀(中中中中中中小小小小小小功功功功功功率
36、率率率率率)问问问问问问世世世世世世并并并并并并快快快快快快速速速速速速发发发发发发展展展展展展，使得滑阀结构受到冲击。使得滑阀结构受到冲击。使得滑阀结构受到冲击。使得滑阀结构受到冲击。使得滑阀结构受到冲击。使得滑阀结构受到冲击。第14页，本讲稿共28页 20 20世纪是流体传动及控制技术逐步走向成熟的时代。随着世纪是流体传动及控制技术逐步走向成熟的时代。随着世纪是流体传动及控制技术逐步走向成熟的时代。随着世纪是流体传动及控制技术逐步走向成熟的时代。随着现代科学技术的飞速发展，它不仅可以充当一种传动方式，而现代科学技术的飞速发展，它不仅可以充当一种传动方式，而现代科学技术的飞速发展，它不仅可以
37、充当一种传动方式，而现代科学技术的飞速发展，它不仅可以充当一种传动方式，而且可以作为一种控制手段，充当了连接现代微电子技术和大功且可以作为一种控制手段，充当了连接现代微电子技术和大功且可以作为一种控制手段，充当了连接现代微电子技术和大功且可以作为一种控制手段，充当了连接现代微电子技术和大功率控制对象之间的桥梁，成为现代控制工程中不可缺少的重要率控制对象之间的桥梁，成为现代控制工程中不可缺少的重要率控制对象之间的桥梁，成为现代控制工程中不可缺少的重要率控制对象之间的桥梁，成为现代控制工程中不可缺少的重要技术手段。技术手段。技术手段。技术手段。第15页，本讲稿共28页二、发展现状二、发展现状二、发
38、展现状二、发展现状 进进进进入入入入20202020世世世世纪纪纪纪90909090年年年年代代代代后后后后期期期期，随随随随着着着着自自自自动动动动控控控控制制制制技技技技术术术术，计计计计算算算算机机机机技技技技术术术术，微微微微电电电电子子子子技技技技术术术术、可可可可靠靠靠靠性性性性技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展以以以以及及及及新新新新材材材材料料料料的的的的应应应应用用用用，使使使使传传传传统统统统的的的的液液液液压压压压技术有了新的进展，也使液压系统和元件的水平有很大提高。技术有了新的进展，也使液压系统和元件的水平有很大提高。技术有了新的进展，也使液压系统和元件的水平有很
39、大提高。技术有了新的进展，也使液压系统和元件的水平有很大提高。1 1 液压传动与微电子技术相结合，实现机电一体化集成液压传动与微电子技术相结合，实现机电一体化集成 是新型元件和系统发展的主要方向。是新型元件和系统发展的主要方向。多多多多多多功功功功功功能能能能能能集集集集集集成成成成成成电电电电电电液液液液液液元元元元元元件件件件件件、具具具具具具有有有有有有数数数数数数字字字字字字接接接接接接口口口口口口的的的的的的电电电电电电液液液液液液元元元元元元件件件件件件和和和和和和检检检检检检测测测测测测元元元元元元件快速发展。件快速发展。件快速发展。件快速发展。件快速发展。件快速发展。第16页，
40、本讲稿共28页 由由由由由由于于于于于于内内内内内内置置置置置置电电电电电电子子子子子子线线线线线线路路路路路路以以以以以以及及及及及及串串串串串串行行行行行行通通通通通通讯讯讯讯讯讯总总总总总总线线线线线线技技技技技技术术术术术术的的的的的的发发发发发发展展展展展展，在在在在在在一一一一一一些些些些些些大大大大大大型型型型型型现现现现现现代代代代代代化化化化化化的的的的的的电电电电电电液液液液液液系系系系系系统统统统统统，如如如如如如冶冶冶冶冶冶金金金金金金、大大大大大大型型型型型型矿矿矿矿矿矿山山山山山山机机机机机机械械械械械械及及及及及及工工工工工工程程程程程程机机机机机机械械械械械械中
41、中中中中中，泵泵泵泵泵泵、马马马马马马达达达达达达、阀阀阀阀阀阀等等等等等等元元元元元元器器器器器器件件件件件件装装装装装装有有有有有有各各各各各各种种种种种种必必必必必必要要要要要要的的的的的的传传传传传传感感感感感感器器器器器器和和和和和和两两两两两两路路路路路路数数数数数数据据据据据据连连连连连连接接接接接接器器器器器器，不不不不不不仅仅仅仅仅仅可可可可可可实实实实实实现现现现现现各各各各各各种种种种种种功功功功功功能能能能能能的的的的的的控控控控控控制制制制制制，还还还还还还可可可可可可实实实实实实现现现现现现各各各各各各元元元元元元件件件件件件状状状状状状态态态态态态的的的的的的监监
42、监监监监测测测测测测，使使使使使使液液液液液液压压压压压压系系系系系系统统统统统统故故故故故故障障障障障障诊诊诊诊诊诊断断断断断断技技技技技技术术术术术术有有有有有有了进一步的发展。了进一步的发展。了进一步的发展。了进一步的发展。了进一步的发展。了进一步的发展。现代的液压系统是高度机电一体化的大型复杂控制系统。现代的液压系统是高度机电一体化的大型复杂控制系统。现代的液压系统是高度机电一体化的大型复杂控制系统。现代的液压系统是高度机电一体化的大型复杂控制系统。现代的液压系统是高度机电一体化的大型复杂控制系统。现代的液压系统是高度机电一体化的大型复杂控制系统。中中中中中中央央央央央央计计计计计计算
43、算算算算算机机机机机机不不不不不不断断断断断断访访访访访访问问问问问问所所所所所所有有有有有有元元元元元元件件件件件件的的的的的的当当当当当当前前前前前前特特特特特特性性性性性性，并并并并并并且且且且且且与与与与与与标标标标标标准准准准准准特特特特特特性相比较，若显著超出，可发出必要的警报。性相比较，若显著超出，可发出必要的警报。性相比较，若显著超出，可发出必要的警报。性相比较，若显著超出，可发出必要的警报。性相比较，若显著超出，可发出必要的警报。性相比较，若显著超出，可发出必要的警报。第17页，本讲稿共28页2 计计算算机机的的广广泛泛应应用用和和性性能能的的不不断断提提高高使使得得流流体体
44、传传动及控制技术有了新的发展动及控制技术有了新的发展 计计计计计计算算算算算算机机机机机机辅辅辅辅辅辅助助助助助助设设设设设设计计计计计计大大大大大大大大大大大大地地地地地地提提提提提提高高高高高高了了了了了了工工工工工工作作作作作作效效效效效效率率率率率率。利利利利利利用用用用用用CAD/CAECAD/CAECAD/CAECAD/CAECAD/CAECAD/CAE技技技技技技术术术术术术全全全全全全面面面面面面支支支支支支持持持持持持液液液液液液压压压压压压产产产产产产品品品品品品从从从从从从概概概概概概念念念念念念设设设设设设计计计计计计、外外外外外外观观观观观观设设设设设设计计计计计计、
45、性性性性性性能能能能能能设设设设设设计计计计计计、可可可可可可靠靠靠靠靠靠性性性性性性设设设设设设计计计计计计到到到到到到零零零零零零部部部部部部件件件件件件设设设设设设计计计计计计的的的的的的全全全全全全过过过过过过程程程程程程。对对对对对对现现现现现现有有有有有有的的的的的的液液液液液液压压压压压压CAD/CAECAD/CAECAD/CAECAD/CAECAD/CAECAD/CAE设设设设设设计计计计计计软软软软软软件件件件件件进进进进进进行行行行行行二二二二二二次次次次次次开开开开开开发发发发发发，建建建建建建立立立立立立知知知知知知识识识识识识库库库库库库信信信信信信息息息息息息系系系
46、系系系统统统统统统，它它它它它它将将将将将将构构构构构构成成成成成成设设设设设设计计计计计计制制制制制制造造造造造造销销销销销销售售售售售售使使使使使使用用用用用用设设设设设设计计计计计计的的的的的的闭闭闭闭闭闭式循环系统。式循环系统。式循环系统。式循环系统。式循环系统。式循环系统。第18页，本讲稿共28页 A A A A A A 新控制策略不断被采用新控制策略不断被采用新控制策略不断被采用新控制策略不断被采用新控制策略不断被采用新控制策略不断被采用。自自自自自自适适适适适适应应应应应应控控控控控控制制制制制制(AC)(AC)(AC)(AC)(AC)(AC)是是是是是是指指指指指指当当当当当当
47、被被被被被被控控控控控控对对对对对对象象象象象象本本本本本本身身身身身身特特特特特特性性性性性性及及及及及及其其其其其其外外外外外外部部部部部部环环环环环环境境境境境境了了了了了了解解解解解解不不不不不不多多多多多多时时时时时时或或或或或或者者者者者者它它它它它它们们们们们们在在在在在在正正正正正正常常常常常常运运运运运运行行行行行行中中中中中中存存存存存存在在在在在在变变变变变变化化化化化化时时时时时时，对对对对对对其其其其其其有有有有有有自适应能力和鲁棒性自适应能力和鲁棒性自适应能力和鲁棒性自适应能力和鲁棒性自适应能力和鲁棒性自适应能力和鲁棒性 鲁鲁鲁鲁鲁鲁棒棒棒棒棒棒控控控控控控制制制制
48、制制指指指指指指的的的的的的是是是是是是当当当当当当系系系系系系统统统统统统模模模模模模型型型型型型包包包包包包含含含含含含不不不不不不确确确确确确定定定定定定性性性性性性因因因因因因素素素素素素时时时时时时，仍仍仍仍仍仍然然然然然然希希希希希希望望望望望望控控控控控控制制制制制制系系系系系系统统统统统统始始始始始始终终终终终终保保保保保保持持持持持持良良良良良良好好好好好好性性性性性性能能能能能能的的的的的的一一一一一一种种种种种种控控控控控控制制制制制制方方方方方方式式式式式式。近近近近近近年年年年年年出现的出现的出现的出现的出现的出现的 设计方法是鲁棒控制的代表。设计方法是鲁棒控制的代表
49、。设计方法是鲁棒控制的代表。设计方法是鲁棒控制的代表。设计方法是鲁棒控制的代表。设计方法是鲁棒控制的代表。智智智智智智能能能能能能控控控控控控制制制制制制(IC)(IC)(IC)(IC)(IC)(IC)通通通通通通过过过过过过对对对对对对系系系系系系统统统统统统特特特特特特征征征征征征的的的的的的描描描描描描述述述述述述和和和和和和提提提提提提取取取取取取，符符符符符符号号号号号号和和和和和和环环环环环环境境境境境境的的的的的的识识识识识识别别别别别别，知知知知知知识识识识识识库库库库库库和和和和和和推推推推推推理理理理理理机机机机机机的的的的的的开开开开开开发发发发发发以以以以以以及及及及及
50、及控控控控控控制制制制制制规规规规规规律律律律律律的的的的的的在在在在在在线线线线线线学学学学学学习习习习习习和修正，对改善液压伺服系统的控制性能有巨大潜力。和修正，对改善液压伺服系统的控制性能有巨大潜力。和修正，对改善液压伺服系统的控制性能有巨大潜力。和修正，对改善液压伺服系统的控制性能有巨大潜力。和修正，对改善液压伺服系统的控制性能有巨大潜力。和修正，对改善液压伺服系统的控制性能有巨大潜力。H第19页，本讲稿共28页 B B B B B B 虚拟技术在液压行业中得到应用。虚拟技术在液压行业中得到应用。虚拟技术在液压行业中得到应用。虚拟技术在液压行业中得到应用。虚拟技术在液压行业中得到应用。