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第1章 绪论1

1.1 液压控制系统的基本原理及特点1

1.1.1 液压控制系统与液压传动系统1

1.1.2 工作原理2

1.1.3 液压控制系统的优缺点3

1.2 液压控制系统的组成和分类3

1.2.1 液压控制系统的组成3

1.2.2 液压控制系统的分类4

1.3 液压控制技术的发展与应用5

1.3.1 液压控制技术的发展5

1.3.2 液压控制技术的应用5

1.4 液压控制系统的建模与仿真6

1.4.1 液压控制系统的建模6

1.4.2 液压控制系统的仿真7

思考与习题8

第2章 液压控制的理论基础9

2.1 液压油的物理性质9

2.1.1 液压油的基本性能9

2.1.2 液压油的密度9

2.1.3 液压油的黏度10

2.1.4 液压油的压缩性10

2.2 流体动力学的基本方程10

2.2.1 液体流动的基本概念10

2.2.2 流动连续性方程11

2.2.3 伯努利方程11

2.3 压力损失12

2.3.1 液体的流动状态12

2.3.2 管道压力损失12

2.3.3 节流损失13

2.4 自动控制的基本理论13

2.4.1 数学模型13

2.4.2 时域响应14

2.4.3 频率特性16

2.4.4 稳定性分析18

2.4.5 误差分析18

思考与习题19

第3章 液压放大元件20

3.1 概述20

3.2 滑阀21

3.2.1 工作原理及分类21

3.2.2 零开口四通阀23

3.2.3 正开口四通阀25

3.2.4 三通阀26

3.2.5 滑阀的力特性27

3.2.6 滑阀的数字仿真28

3.3 喷嘴挡板阀30

3.3.1 单喷嘴挡板阀30

3.3.2 双喷嘴挡板阀33

3.3.3 喷嘴挡板阀的仿真35

3.4 射流管阀37

3.4.1 工作原理37

3.4.2 特性分析38

3.4.3 工作特性与应用39

3.5 放大元件的比较40

3.6 放大元件的功率与效率41

思考与习题43

第4章 液压动力机构44

4.1 概述44

4.2 四通阀控对称缸45

4.2.1 基本方程45

4.2.2 传递函数及简化形式47

4.2.3 性能参数分析49

4.2.4 频率特性分析51

4.2.5 动态刚度53

4.2.6 动态特性仿真54

4.3 四通阀控非对称缸56

4.3.1 基本方程56

4.3.2 传递函数及简化形式57

4.3.3 动态特性仿真58

4.4 三通阀控非对称缸60

4.4.1 传递函数60

4.4.2 动态特性仿真61

4.5 四通阀控马达63

4.5.1 传递函数63

4.5.2 动态特性仿真64

4.6 泵控动力机构65

4.6.1 泵控马达65

4.6.2 泵控缸66

4.6.3 泵控动力机构与阀控动力机构的比较67

4.6.4 仿真分析67

4.7 负载特性与负载匹配69

4.7.1 负载特性69

4.7.2 动力机构的输出特性71

4.7.3 负载最佳匹配72

思考与习题74

第5章 机液控制系统75

5.1 外反馈式机液控制系统75

5.1.1 工作原理及传递函数75

5.1.2 特性分析76

5.2 内反馈式机液控制系统78

5.2.1 工作原理78

5.2.2 特性分析78

5.3 机液扭矩放大器80

5.3.1 工作原理80

5.3.2 特性分析80

5.4 机液控制系统的校正82

5.4.1 系统校正的作用82

5.4.2 基本液压校正元件82

5.4.3 超前校正网络84

5.4.4 滞后校正网络88

5.4.5 滞后超前校正网络91

思考与习题93

第6章 电液伺服阀95

6.1 伺服阀的基本组成与分类95

6.1.1 伺服阀的组成与功能95

6.1.2 伺服阀的分类96

6.2 力矩马达97

6.2.1 工作原理97

6.2.2 特性分析98

6.2.3 仿真分析99

6.3 单级伺服阀101

6.3.1 静态特性分析101

6.3.2 动态特性分析102

6.4 两级伺服阀104

6.4.1 对中弹簧式两级伺服阀104

6.4.2 力反馈式两级伺服阀105

6.4.3 射流管式两级伺服阀106

6.4.4 动态特性分析107

6.4.5 仿真分析109

6.5 三级伺服阀111

6.5.1 组成结构与工作原理111

6.5.2 数学模型112

6.5.3 建模与仿真114

6.6 直动式伺服阀116

6.7 其他新型伺服阀117

6.7.1 新驱动方式的伺服阀117

6.7.2 新材料的伺服阀119

6.7.3 新原理和新结构的伺服阀120

6.7.4 伺服阀的数字化与智能化123

6.8 伺服阀的特性与性能指标124

6.8.1 静态特性124

6.8.2 动态特性127

6.9 伺服阀的试验测试128

6.9.1 静态试验测试128

6.9.2 动态试验测试130

6.10 伺服阀的选择与使用131

6.10.1 伺服阀规格的确定131

6.10.2 伺服阀线圈的接法132

6.10.3 颤振信号133

6.10.4 伺服放大器133

思考与习题134

第7章 电液伺服系统136

7.1 电液伺服系统的组成与类型136

7.2 电液位置伺服系统137

7.2.1 传递函数分析137

7.2.2 稳定性分析139

7.2.3 误差分析140

7.2.4 刚度特性分析141

7.2.5 滞后校正141

7.2.6 速度和加速度反馈校正143

7.2.7 静压反馈和动压反馈校正145

7.2.8 仿真分析147

7.3 电液速度伺服系统153

7.3.1 传递函数分析153

7.3.2 动态特性分析155

7.3.3 系统校正156

7.4 电液力伺服系统158

7.4.1 工作原理158

7.4.2 传递函数分析159

7.4.3 特性分析160

7.4.4 系统校正163

7.5 液压能源163

7.5.1 油源品质的要求164

7.5.2 液压油源的基本形式164

7.5.3 恒压油源的动态特性分析166

7.5.3 油液污染及控制167

7.6 电液伺服系统的设计168

7.6.1 基本设计步骤168

7.6.2 设计举例170

思考与习题174

第8章 液压控制系统的计算机控制技术176

8.1 计算机控制系统概述176

8.1.1 基本概念176

8.1.2 系统组成及特点177

8.1.3 发展概况及趋势179

8.2 计算机控制系统的理论基础180

8.2.1 信号的采样与保持180

8.2.2 Z变换理论182

8.2.3 脉冲传递函数183

8.2.4 液压控制系统的离散分析185

8.3 输入输出接口技术187

8.3.1 信号调理187

8.3.2 A/D转换器190

8.3.3 D/A转换器191

8.3.4 电流驱动193

8.3.5 数字量输入输出194

8.3.7 测试数据预处理196

8.4 数字PID控制197

8.4.1 数字PID控制的基本原理198

8.4.2 数字PID控制的改进算法198

8.4.3 数字PID参数的整定200

8.5 分布式计算机控制系统201

8.5.1 基本组成与工作特点201

8.5.2 体系结构202

8.5.3 现场总线技术203

8.5.4 工业以太网技术205

8.6 计算机控制在液压控制系统中的应用206

8.6.1 液压六自由度运动平台206

8.6.2 位置控制器和解算控制器207

8.6.3 能源控制计算机209

8.6.4 操作管理计算机211

思考与习题213

参考文献214