液压系统本身存在非线性，比如液体中混入空气，导致弹性模数发生不可预估的变化、液压元件本身存在死区等非线性因素；

为了保证电液伺服系统的精度和降低发生堵塞的可能，对于液压油的过滤精度有着很高的要求，以及对于过滤装置的定期更换也有很高的要求，导致后期维护成本高。

国内外电液伺服系统的研究现状

毕业设计的主要设计内容

主要设计内容

本论文针对我们学校的电液位置伺服系统的实验平台的设计，使得学生对电液伺服系统有一个比较感性和全面的认识和理解。

主要内容：首先，是在设计本课题的电液位置伺服系统的系统仿真，运用MATLAB软件进行仿真实验并对设计的系统进行校核（其中包括对液压的计算和选型）；其次，是对液压伺服缸进行设计，确定合理的伺服缸结构，以及伺服液压缸的集成设计；最后，是对实验平台的设计，根据设计的最终尺寸，设计一个合理的实验平台，将整体的电液位置伺服系统搭建在上面。

电液位置伺服系统的设计

本章节主要是针对伺服系统的设计进行介绍，根据原始条件，经过计算进行将其转化到液压系统的需求，根据这些需求进行确定液压缸的大小以及进行基本液压元件的计算和选型；完成上述的步骤后，将这些已知的量转换到MATLAB中进行系统的仿真以及校核。

课题的任务内容

1．由位置控制伺服油缸、加载液压缸、电液伺服阀、位移传感器等组成闭环控制系统；

2．伺服油缸的负载质量M=80~100kg，控制位移为200mm，最大速度为80mm/s ； 

3. 加载缸内径不小于63mm，加载压力不小于5Mpa；

4．系统在3HZ的正弦信号作用下，最大负载和最快运行速度条件下控制精度为±0.2mm。

伺服系统的设计计算

负载分析与计算

加载缸加载力F的计算：

根据课题的原始条件，可得到：

负载缸缸径：D_1=100mm

负载缸杆径：d_1=70mm

取加载缸工作压力：P_p1=6MPa

则加载力：F=π（D_1^2-d_1^2 ） P_p1≈25000 N

液压缸的位移符合正弦规律

则液压缸位移：

X=X_m×sin⁡ωt=X_m×sin⁡2πft

则液压缸的速度：

X ̇=dx/dt=X_m×ω×cos⁡ωt=V_m×cos⁡2πft

则液压缸的加速度：

X ̈=(dx^2)/dt=-X_m×ω^2×sin⁡ωt=-a_m×sin⁡2πft

上面三个式中：X_m=30mm；f=3HZ。

伺服缸总负载F_L的计算：

F_L=M×a+F来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

根据原始条件可知：M=100kg ；F=25000N

液压缸基本参数计算

伺服缸功率P的计算：

P=F_L×v

根据上述公式，去t为一个周期内取100次所得的结果

则可以得到最大功率所对应的的各组的数值：

最大功率：P_max=14147.04  W

最大负载：F_L^*=25066.93 N

最大速度：V^*=564.37 mm/s

最大加速度：a^*=669.30 mm/s^2

预估伺服缸的有效面积：A_p^*=0.003534292 m^2 （缸径90mm，杆径60mm）

假定最大功率下的工作压力：P_L^*=7MPa