火炮電液伺服控制系統(tǒng)

圖49所示為某型裝備液壓伺服系統(tǒng)，由數(shù)字控制器、液壓泵組、位移傳感器、功率放大器、電反饋兩級(jí)電液壓力流量伺服閥和執(zhí)行元件組成。

電反饋兩級(jí)電液壓力流量伺服閥是核心控制元件，既可以作壓力控制，也可以作流量控制。本例主要使用了流量控制功能。

系統(tǒng)工作時(shí)，齒輪泵和變量柱塞泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于變量柱塞泵的斜盤無傾角，變量柱塞泵無液量排出，執(zhí)行系統(tǒng)不工作。齒輪泵的壓力油p作用伺服閥，一路通向滑閥，并從它的左邊或右邊出口輸出（視滑閥開口情況而定）；另一路則通過兩個(gè)對(duì)稱的節(jié)流孔1、2和左、右噴嘴流出，進(jìn)入回油路。當(dāng)擋板與左、右噴嘴間的間隙相等時(shí)，噴嘴后側(cè)的壓力p₁、p₂相等，滑閥處于中間平衡位置。

當(dāng)給先導(dǎo)閥輸入控制信號(hào)時(shí)，磁場(chǎng)的作用使擋板發(fā)生偏轉(zhuǎn)，改變了它與兩個(gè)噴嘴間的間隙，假設(shè)擋板向右偏轉(zhuǎn)，會(huì)使擋板與右噴嘴的間隙減小，與左噴嘴的間隙加大。噴嘴后側(cè)的壓力p₂增大，p₁減小，即p₂＞p₁，使滑悶向左移動(dòng)一段距離，壓力油就由滑閥左邊的出口輸出，流向復(fù)位缸，使復(fù)位缸的活塞桿伸出，作用于變量柱塞泵的斜盤，使其產(chǎn)生傾角γ，活塞桿伸出量越大，傾角γ也增大，從而控制變量柱塞泵的排液量。當(dāng)滑閥左移時(shí)，通過位移傳感器、激勵(lì)調(diào)制解調(diào)器及位置控制放大器對(duì)流量進(jìn)行閉環(huán)控制，使復(fù)位缸的活塞桿保持一定的伸出長(zhǎng)度，控制變量柱塞泵的斜盤保持恒定的傾角γ，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度保持恒定。

輸入先導(dǎo)閥的控制電流越大，擋板的偏轉(zhuǎn)角度增大，滑閥流量增加，使復(fù)位缸活塞桿的伸長(zhǎng)量增加，變量柱塞泵斜盤傾角γ增加，變量柱塞泵排液量增加，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度增加。滑閥的位移、噴嘴擋板的間隙、銜鐵的轉(zhuǎn)角都依次和輸入電流成正比。輸入電流反向時(shí)，輸出流量也反向，即當(dāng)控制電流使擋板順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，壓力油由閥右邊的出口輸出，使復(fù)位缸的活塞桿反向伸出，變量柱塞泵的斜盤產(chǎn)生反向傾角γ，液壓油反向輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其向相反的方向運(yùn)動(dòng)。

在此系統(tǒng)中，先導(dǎo)閥與擋板構(gòu)成前置放大（一級(jí)放大），滑閥和復(fù)位缸構(gòu)成二級(jí)放大。負(fù)載動(dòng)態(tài)特性與液壓泵的功率和液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，當(dāng)液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí)，用伺服變量泵給執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油，通過改變泵的排量來控制流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，達(dá)到改變負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度的目的，這種方式叫泵控；負(fù)載運(yùn)動(dòng)的方向與伺服閥滑閥位移有關(guān)，通過控制滑閥的移動(dòng)方向，可使負(fù)載獲得需要的運(yùn)動(dòng)方向(見圖50)。