液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的種類、原理及特點

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)是工程上常用的伺服控制系統(tǒng)，它具有響應速度快、功率/質量比大、負載剛性高和性能價格比高等特點，能實現高精度、高速度和大功率控制，因此在航空航天、冶金、船舶、機床、動力設備和煤礦機械等工業(yè)領域得到了廣泛采用，如用于飛機發(fā)動機轉速模擬系統(tǒng)、大型雷達天線、火炮自動跟隨系統(tǒng)、注塑機和油壓機等。隨著使用要求的進一步提高，如高響應和高效率，在原來泵控馬達速度伺服和閥控馬達速度伺服系統(tǒng)的基礎上，又出現了閥泵聯(lián)合控制的馬達速度伺服系統(tǒng)，這是液壓馬達速度伺服系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢。

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的基本類型有泵控（容積控制）和閥控（節(jié)流控制）系統(tǒng)兩種。前者效率高，但由于斜盤變量機構的結構尺寸及慣量大，因此動態(tài)響應慢，適用于大功率和對快速性要求不高的場合；后者由于采用伺服閥或比例閥控制，動態(tài)響應快，但效率低，適用于對快速性要求高的中小功率場合。為了解決快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾，將閥控（調節(jié)時間短和超調小）和泵控（較高的系統(tǒng)效率）結合起來聯(lián)合控制是現在液壓馬達速度伺服系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢。這種閥泵同時控制的系統(tǒng)在動態(tài)調節(jié)過程中利用閥控輸出保證動態(tài)性能，在穩(wěn)態(tài)調節(jié)時主要利用泵控輸出進行功率調節(jié)，因而這種系統(tǒng)在保證快速性的同時具有較高的效率。

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的基本形式有容積調速和節(jié)流調速兩類：①容積調速系統(tǒng)的典型結構是泵控液壓馬達系統(tǒng)，它通過改變變量泵的排量來對馬達輸出進行控制。這種控制方法具有功率損失小、效率高的優(yōu)點。因此在很多場合得到了應用，尤其是大功率系統(tǒng)中，但它具有低速不穩(wěn)定、動態(tài)特性較差的缺陷；②節(jié)流調速系統(tǒng)是通過調節(jié)伺服閥的開度來調節(jié)進入液壓馬達的流量，從而控制馬達的速度，特點是響應快、效率低，適于動態(tài)特性要求高的場合。而閥泵聯(lián)合調節(jié)系統(tǒng)的出現則部分地解決了快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾，具有響應快和效率高的特點，可適用于大功率、高精度、快響應的場合。綜上所述，液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的主要結構形式、特點和使用場合歸納為下表，作為應用時參考。

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)結構與性能比較表