目录

  • 1 课程目标、内容、考核方式
    • 1.1 课程目标
    • 1.2 课程内容级知识脉络
    • 1.3 考核方式
    • 1.4 教材与参考书
  • 2 第1章 绪论
    • 2.1 知识脉络图
    • 2.2 开环液压控制与闭环液压控制
    • 2.3 液压控制系统分类
    • 2.4 液压控制发展历程及趋势
    • 2.5 液压伺服系统设计方法进化
    • 2.6 液压控制的应用
      • 2.6.1 应用分析
      • 2.6.2 几个典型伺服液压控制应用案例
        • 2.6.2.1 液压材料试验机
        • 2.6.2.2 液压伺服测试装备
        • 2.6.2.3 F1一级方程式赛车
        • 2.6.2.4 超大型地震台
        • 2.6.2.5 四自由度飞行模拟器
        • 2.6.2.6 PLZ45自行火炮瞄准
        • 2.6.2.7 坦克的火控系统
        • 2.6.2.8 飞行机控制系统
        • 2.6.2.9 战机液压矢量尾喷
        • 2.6.2.10 液压Stewart平台(六自由度并联机器人)
        • 2.6.2.11 四足仿生液压机器人
        • 2.6.2.12 两足仿人液压机器人
    • 2.7 教与学的方案和重点
    • 2.8 思考题与作业题
  • 3 第2章 动力学系统及反馈控制
    • 3.1 知识脉络图
    • 3.2 动力学系统及其研究方法
    • 3.3 减振的动力学系统
    • 3.4 反馈控制原理
    • 3.5 控制系统数学建模与模型化简
    • 3.6 稳定性、准确性和快速性
    • 3.7 仿真程序及结果
      • 3.7.1 MATLAB仿真
      • 3.7.2 Simulink仿真
    • 3.8 教与学的方案和重点
    • 3.9 思考题与作业题
  • 4 第3章  液压伺服控制系统原理与结构
    • 4.1 知识脉络图
    • 4.2 机械液压伺服系统
    • 4.3 新建课程目录
    • 4.4 电液伺服阀控伺服系统
    • 4.5 泵控伺服系统
    • 4.6 教与学的方案和重点
    • 4.7 思考题与作业题
  • 5 第4章  液压控制元件
    • 5.1 知识脉络图
    • 5.2 概述
    • 5.3 四通滑阀
    • 5.4 三通滑阀
    • 5.5 三通滑阀与阻尼器组合
    • 5.6 双喷嘴挡板阀
    • 5.7 射流管阀
    • 5.8 控制用液压泵
    • 5.9 教与学的方案和重点
    • 5.10 思考题与作业题
  • 6 第5章  液压动力元件
    • 6.1 知识脉络图
    • 6.2 概述
    • 6.3 四通阀控对称缸
    • 6.4 四通阀控液压马达
    • 6.5 三通阀控非对称缸
    • 6.6 四通阀控非对称缸
    • 6.7 变转速泵控对称缸
    • 6.8 变排量泵控液压马达
    • 6.9 教与学的方案和重点
    • 6.10 思考题与作业题
  • 7 第6章 机液伺服控制系统
    • 7.1 知识脉络图
    • 7.2 机液位置伺服控制系统分析
    • 7.3 实例分析
    • 7.4 教与学的方案和重点
    • 7.5 思考题与作业题
  • 8 第7章 电液伺服控制阀
    • 8.1 知识脉络图
    • 8.2 电液伺服阀
      • 8.2.1 双喷嘴挡板力反馈电液伺服阀
      • 8.2.2 滑阀式直接反馈两级伺服阀
      • 8.2.3 射流管力反馈流量电液伺服阀
      • 8.2.4 三级流量电液伺服阀
    • 8.3 直驱阀
    • 8.4 市场产品案例
    • 8.5 教与学的方案和重点
    • 8.6 思考题与作业题
  • 9 第8章 电液伺服控制系统动态设计
    • 9.1 知识脉络图
    • 9.2 概述
    • 9.3 位置伺服系统动态设计
    • 9.4 速度控制系统动态设计
    • 9.5 力伺服控制系统动态设计
    • 9.6 仿真程序及结果
      • 9.6.1 MATLAB仿真
      • 9.6.2 Simulink仿真
    • 9.7 教与学的方案和重点
    • 9.8 思考题与作业题
  • 10 第9章 液压伺服控制系统设计
    • 10.1 知识脉络图
    • 10.2 一般设计流程
    • 10.3 方案设计
    • 10.4 负载分析计算
    • 10.5 阀控系统稳态设计
    • 10.6 泵控系统稳态设计
    • 10.7 液压源设计
    • 10.8 教与学的方案和重点
    • 10.9 思考题与作业题
  • 11 拓展学习资源:液压控制系统仿真专题
    • 11.1 仿真软件概述
    • 11.2 液压控制系统仿真基本方法
    • 11.3 MATLAB/Simulink仿真案例
    • 11.4 AMESim仿真案例
    • 11.5 Automation Studio仿真案例
    • 11.6 FluidSim仿真案例
  • 12 拓展学习资源:其他相关
    • 12.1 ISO4406_NAS1638
    • 12.2 力士乐Rexroth
    • 12.3 力士乐其他用途数控系统
    • 12.4 Rexroth Open core engineering
  • 13 课程思政资源
    • 13.1 大国系列
    • 13.2 民族自信系列
    • 13.3 国防系列
    • 13.4 我的祖国系列
    • 13.5 工业系列
  • 14 轻松时刻
    • 14.1 当你老了    稍微成熟的品味
    • 14.2 云居募鼓
    • 14.3 黄永玉的画
    • 14.4 福德
液压控制发展历程及趋势


液压控制发展历程


公元前240年,在古埃及出现了人类历史上第一个液压反馈系统——水钟。

公元前200多年阿基米德(Archimedes)关于浮力的论述实际上是液体压强(压力)的理论研究成果。

1650年,帕斯卡提出了帕斯卡原理。它描绘了静态液体中的压力传播规律。

1686年,牛顿揭示了粘性液体的内摩擦定律。18世纪,流体力学的连续性方程被建立起来。

1795年,英国出现了世界上第一台水压机,液压传动开始进入工程领域。

1873年,伺服马达(servo motor)一词出现,它指用曲柄连杆反馈轮船舵机运动自动关闭舵机操纵助力蒸汽装置的反馈控制机构。1877年,Edward John Routh 提出了线性定常系统稳定性判据。

1895年,Adolf Hurwitz 发表了线性定常系统稳定性判据。


1906年前,液压传动与控制技术应用于海军战舰炮塔的俯仰控制。

1914年前,液压伺服控制技术出现在海军舰艇舵机的操控装置上。

1932年,Harry Nyquist 发表了关于奈奎斯特判据的论文。



1950年,W.C. Moog 发明了单喷嘴两级伺服阀。

1953~1955年,W.C. Moog 发明了双喷嘴两级伺服阀。T. H. 发明了机械反馈式两级伺服阀。Wolpin发明了干式力矩马达。

1957年R. Atchley利用Askania射流管原理研制了两级射流管阀。

1960年前后,伺服阀技术空前发展,大量伺服阀技术专利等文献出现,出现大量伺服阀生产厂家。当时的伺服阀已具有许多现代伺服阀的特征。

1960年,Blackburn, J. F.等. 出版了《Fluid power control(流体动力控制)》图书。

1962年,Ernest E. Lewis, Hansjioerg Stern. 出版《Design of hydraulic control systems(液压控制系统设计)》图书。

1963年,面向工业应用的系列伺服阀产品出现。

1967年,Herbert E. Merritt 出版《Hydraulic control systems》图书。

1973年,工业标准接口伺服阀出现。射流管先导级及电反馈的平板型伺服阀研制成功。

1974年,低成本、大流量的三级电反馈伺服阀出现。不带闭环的比例阀出现。

1976年,Herbert E. Merritt 的《液压控制系统(Hydraulic control systems)》中文译本出版。

1980年前后,几部液压控制系统的中文教材和专著出版。

1980年后,开始直驱阀(direct drive valve, DDV)研制。

1990年后,直驱阀获得了重大进展。

1997年,无阀直驱液压伺服技术出现。美国将DDV阀用于航空静液压驱动系统。飞机上出现35MPa液压控制系统。1998年,四级电液伺服阀出现。

2000年,直驱容积控制(direct drive volume control,DDVC)获得实际应用。

2006年,应用直驱容积控制技术的产品出现。例如采用DDVC技术的注射机、压力机和冶金设备等。

发展趋势

液压控制技术的发展方向可以概括为集成化数字化微型化超大型化超重型化发展。

插装等新型安装方式的液压元件获得广泛应用,多个多种功能的液压控制阀可安装到一个油路块上实现复杂功能,体现了集成化发展趋势。

电子技术特别是总线技术发展,促使液压技术向数字方向发展。

在液压阀内部嵌入安装了电子控制电子电路,液压控制阀可以接收数字信号,并可通过计算机程序来改变液压控制阀的性能实现数字化补偿等功能。

新材料和新技术的发展及在液压控制领域应用促使新型液压控制元件研制出来。特别是体积小、性能高的液压元件

液压元件小型化和微型化为液压控制技术在更广泛领域应用创造了条件,如机器人、医疗器械、运动机械。

2001年液压伺服控制技术开始出现在F1赛车上,用于完成动力转向、档位选择、油门控制等功能的系统