关键词：伺服系统、反馈、闭环控制、职能方框图
引言
液压伺服控制技术是流体力学、液压传动，液力传动为基础，应用现代控制理论、模糊控制理论、将计算机技术、集成传感器技术和电子技术，为实现机械工程的现代化或生产现代化而发展的一门技术。它广泛应用与国民经济的各行各业，尤其在高新尖装备中更为突出，随着机电一体化的进程不断提高，对液压伺服控制技术的需求越来越高，成为现代工业技术不可缺少的一部分。
1液压伺服系统的工作原理及特点：
伺服系统是指输出能以一定的精度跟随输入组成一个闭环自动位置控制系统（跟随系统）。液压伺服系统是以液压为动力使系统的输出量，如位移、速度或力等能自动的快速的跟随输入量的变化而变化与此同时输出功率被大幅度的放大。在液压伺服系统中输出与输入之间存在一个反馈连接，从而组成一个闭环控制。反馈介质可以是机械的、电气的、气动的、液压的或它们的组合形式，其输出的主要反馈为负反馈，即反馈的信号与输入信号相反。两者相比较后的偏差信号控制液压动力源，得到的偏差值输入到液压元件（伺服阀）使其向标准值的方向移动，直至把这一偏差消除为止或接近于零。系统的输入信号功率很小而系统的输出功率却达到很大，因此它是一个功率放大变换装置，功率放大所需要的动力源是液压来供给，而供给液压动力源是根据伺服系统中偏差存在与否进行自动控制的。综上所述其液压伺服系统的组成部分主要有几种元件组成即执行元件，输入装置，检测反馈装置，比较装置，放大和变换装置五部分组成，在液压伺服系统中上述各部分的作用是：
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2液压伺服系统的类型：
在液压伺服系统控制系统中有各种的分类方法，按控制信号的形式分有以下两种：机液伺服系统：机液伺服系统中的给定、反馈和比较环节采用的是机械构件组成一个闭环控制系统。在这个闭环控制系统中输入和输出不断进行比较，如果输出没有达到预期的结果，这个偏差通过输入元件使输出元件进一步运动，直至偏差为零为止（或接近于零）。
液压泵来的油液通过控制阀进入液压缸，该控制阀与常规的三位四通阀不同，即阀上有三个台肩和阀体上三条沉割槽的有关轴向尺寸精度较高，形成四个随阀芯位置而变化的节流口。阀处于中位时，要求阀和阀体上的四条控制边重合，所形成的四个控制节流口正好为零，称为零遮盖四通控制阀。故阀芯在中位时液压缸不动。例如当阀芯偏离中位向前伸出，节流口2、4关闭，节流口1、3打开，压力油经节流口4进入液压缸前腔而其后腔的油液经节流口1回油箱，缸体带动刀架向前运动，其运动速度与节流口1、3的大小即阀芯偏离中位的距离成正比。类似地当阀芯偏离中位向后时，节流口1、3关闭，2、4打开。压力油经节流口2进入缸后腔，而缸前腔的油液经节流口4回油箱。缸体带动刀架向后运动，其速度与节流口2、4的大小成正比。所以这个控制阀即能控制液压缸的运动方向，又能控制液压缸的运动速度，兼有方向阀和节流阀的功能。图中液压缸的缸体和控制阀的阀体是连成一体的。由于这一结构，当节流口1、3打开，缸体带动阀体向前运动的距离与阀芯偏离中位的距离一致时，节流口1、3重新关闭，液压缸停止运动。同样，液压缸后退时，其后退的距离也将和阀芯偏中位的距离相同。所以阀芯控制着液压缸的位置，是一个位置伺服控制系统。图中，把液压缸缸体和阀体连结在一起，使液压缸的运动又传给阀体，而且阀体的运动方向使控制阀开口减小称之为负反馈。由于反馈的存在，阀芯（输入元件）和液压缸（输出元件）的运动在阀芯和阀体处进行比较，当二者运动距离相同时，阀开口为零，液压缸停止运动。如果不一致，即有偏差，阀就有开口，使液压缸继续运动，直到把这一“偏差”消除为止。在这个机液伺服系统中控制阀，液压缸，反馈间的相互作用。
在输入元件（阀芯位移）的开始阶段，输出元件（液压缸）还没有运动，输入和输出间就有个“差”。这个“差”就使输出元件运动，运动反过来使差减小，直至差为零（或接近于零）为止，这就是伺服系统工作特点。而且有着较高的控制精度和较强的抗干扰能力，常用于飞机的舵面操作系统，汽车转向装置和液压仿形装置及工程机械当中，但反馈构件中的摩擦间隙和惯性对系统的精确度可产生不利的影响。
3电液伺服系统
电液伺服系统中采用电传递信号，是将功率很小的电信号放大并转换成液压功率输出，它的输入量是电流，输出量与输入量成正比的负载流量，或负载压力，由于阀的输出流量（或压力）是阀芯位移所引起的，因此也可以将阀芯的位移作为输出量，在一个电液伺服系统中有以下两部分组成是必不可少的：（1）电器－机械转换器，它是将输入电流转换成与其成比例的位移。（2）主控制阀，它是将位移转换成相应的液压量。如果在系统中采用电子元件或计算机应用到电气放大，检测校正，所以系统会更有灵活性。系统中电位计控制液压缸，活塞5活塞杆的运动，电位计检测活塞杆的位置。此外，系统中采用一个电液伺服阀4、电液伺服阀具有与电液比例方向阀，相同的静态特性。即无电流时阀芯处于中位，压力油和回油与液压缸都不相通，活塞杆不动，当向伺服阀通以一定的电流时，阀芯偏离中位，油液进入液压缸，活塞杆以一定的速度运动，电压的极性决定液流的方向，亦活塞杆的方向。而电流的绝对值大小则决定阀芯偏离中位的距离，亦即通过阀的流量或活塞杆的速度，原理如下：输入电位计1和反馈电位计2两个固定端上，加有固定的电压u，根据其动臂位置分别截取电压Ur和Uc。Ur及Uc按极性相反串联后作用与放大器3的输入端，即放大器3的输入电压为（Ur-Uc）。开始时，令两电位计处于同一角度上，Ur＝Uc，放大器输出为零。电液伺服阀也处于中位，活塞杆停在某一位置上，如果外加的控制作用，输入使电位计动臂旋转一定角度，Ur发生变化，（Ur-Uc）不再为零。
结语
综上所述，液压传动优点多于缺点，并且随着科技水平的提高，某些缺点已在不同程度上得到克服与处理，在某些机械中，如注塑机，大吨位压力机、工程机械、煤矿支架等几乎都采用液压传动，这充分显示了液压传动的优越性，因此在设计一台机械设备时，液压传动是必须考虑的用来比较选择的传动方案。
参考文献
（1）、液压传动广播电视大学出版社2003薜祖德编著
（2）、液压控制系统，国防工业出版社，1981，李洪人主编
（3）、液压工程手册，机械工业出版社，1990，雷天觉主编
论文作者:曹效征
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
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