區熔法晶體生長

[拼音]：yeya cifu xitong

[英文]：hydraulic servos

以高壓液體作為驅動源的伺服系統。液壓伺服系統是由液壓動力機構和反饋機構組成的閉環控制系統，分為機械液壓伺服系統和電氣液壓伺服系統（簡稱電液伺服系統）兩類。其中，機械液壓伺服系統應用較早，主要用於飛機的舵面控制和機床仿型裝置上。隨著電液伺服閥的出現，電液伺服系統在自動化領域佔有重要位置。很多大功率快速響應的位置控制和力控制都應用電液伺服系統，如飛機、導彈的舵機控制系統，船舶的舵機系統，雷達、大炮的隨動系統，軋鋼機械的液壓壓下系統，機械手控制和各種科學試驗裝置（飛行模擬轉檯、振動試驗檯）等。

液壓伺服系統與電氣伺服系統相比有三個優點：

（1）體積小，重量輕，慣性小，可靠性好，輸出功率大；

（2）快速性好；

（3）剛度大(即輸出位移受外負載影響小)，定位準確。缺點是加工難度高，抗汙染能力差，維護不易，成本較高。

電液伺服系統

電液伺服系統是一種由電訊號處理裝置和液壓動力機構組成的反饋控制系統。最常見的有電液位置伺服系統、電液速度控制系統和電液力（或力矩）控制系統。

圖1是一個典型的電液位置伺服控制系統。圖中反饋電位器與指令電位器接成橋式電路。反饋電位器滑臂與控制物件相連，其作用是把控制物件位置的變化轉換成電壓的變化。反饋電位器與指令電位器滑臂間的電位差（反映控制物件位置與指令位置的偏差）經放大器放大後，加於電液伺服閥轉換為液壓訊號（圖中A、B），以推動液壓缸活塞，驅動控制物件向消除偏差方向運動。當偏差為零時，停止驅動，因而使控制物件的位置總是按指令電位器給定的規律變化。

電液伺服系統中常用的位置檢測元件有自整角機、旋轉變壓器、感應同步器和差動變壓器等。伺服放大器為伺服閥提供所需要的驅動電流。電液伺服閥的作用是將小功率的電訊號轉換為閥的運動，以控制流向液壓動力機構的流量和壓力。因此，電液伺服閥既是電液轉換元件又是功率放大元件，它的效能對系統的特性影響很大，是電液伺服系統中的關鍵元件。液壓動力機構由液壓控制元件、執行機構和控制物件組成。液壓控制元件常採用液壓控制閥或伺服變數泵。常用的液壓執行機構有液壓缸和液壓馬達。液壓動力機構的動態特性在很大程度上決定了電液伺服系統的效能。

為改善系統性能，電液伺服系統常採用串聯滯後校正來提高低頻增益，降低系統的穩態誤差。此外，採用加速度或壓力負反饋校正則是提高阻尼效能而又不降低效率的有效辦法。

機械液壓伺服系統

一種由液壓動力機構和機械反饋機構組成的閉環控制系統。圖2是一個典型的機械液壓伺服系統。輸入訊號 x操作伺服閥，把油液引入液壓缸推動活塞,活塞的運動y反饋回來與輸入x相減,直到使閥回到零位為止。輸出y與輸入x之間的傳遞特性可以近似為一常數。整個系統相當於一個比例控制器。為提高系統穩定性，常採用阻尼器來增加系統的阻尼特性，此外也可採用動壓反饋校正裝置。

液壓伺服系統本質上是一種非線性控制系統。其非線性因素有：閥的壓力流量特性，由庫侖摩擦和閥的正重疊量引起的死區特性，由伺服閥控制視窗的形狀引起的非線性增益，由傳動間隙等因素造成的遊隙非線性和飽和非線性特性等。其中以遊隙非線性特性的影響最為嚴重，容易使系統產生自激振盪。

參考書目

Herbert E.Merritt,HydraulicControl Systems,John Wiley & Sons,New York,1967.

參考文章