液压控制系统的清华大学出版社出版图书

如题所述

作者:常同立 本书是一本面向大学高年级学生的高校专业课程教材; 同时它也是一本专业工程技术书,服务于广大工程技术人员。本书将帮助读者建立实用的专业基础和培养设计思想作为成书目标,采用了具有较强实用性和工程实践性的撰写方式,内容安排难度定位适中,详略得当。不追求理论阐述深度和公式推导严密、详尽。
作者在写作过程中始终贯彻两个基本宗旨: 写一本容易理解的书; 写一本实用性强的书。
本书主要特色有以下几个方面:
1. 依据认知规律设计总体结构,阐述直白与直观。
依据人类认知规律规划章节,组织章节内容及其递进关系。合理安排论述深度。多用启发式文字叙述方式,文字叙述直白易懂。多用图示辅助表达,生动直观,提高阅读效率。
2. 注重基础知识掌握与能力培养,突出工程实践性。
以液压控制系统理论为主题,向前延伸了基础理论至经典控制理论与系统动力学。强化系统动力学的观念与方法,强调经典控制理论的基础作用。将系统动力学的思想与观念贯穿全书各个部分。注重依据系统动力学理论简化系统模型,以便获得简单、深刻的结论。
书中内容取舍与案例选取均强调联系工程实际。将多作动器系统的工程设计思想与方法编入本书,培养读者处理实际工程问题的能力与素质。
3. 选材纳入科技发展新成果,注重新方法和新手段应用。
在人才培养与时俱进的理念指导下,将科技发展的新成果,如将直驱阀、容积直驱控制等新内容纳入本书。在系统分析与综合手段和方法方面,采用MATLAB软件作为控制系统分析与设计平台,在书中将计算机控制、计算机仿真分析等与液压控制相结合。
与Merritt先生的观点一样,阅读和学习液压控制系统需要的主要基础是控制理论。因此为了易于液压控制系统讲述和理解,书中简明综述了经典控制理论的相关内容。若读者在液压技术方面具有一定基础,将会对于理解书中内容有所帮助。若是更深入理解液压控制的特性,液压基础则凸显重要性。
作者任企业产品开发设计师多年,前期以机械设计为主,从事车辆机液一体化综合动力传动系统设计开发; 后期以液压设计为主,从事液压传动系统和液压控制系统设计,期间设计与自制了一些专用的液压元件如泵、阀、马达等。长期产品设计工作使作者养成了一些思维和工作习惯,必然会体现在这本书上,因而期望通过这本书能够与工程技术人员产生共鸣。
后来,作者从企业界转到教育界,从事教学工作,选用过国内一些教材,也用Merritt的英文书作教材为本科生和硕士生授课,并开始写讲义。多年后有了将讲稿变成一本书的计划。但这个计划进展很慢,客观原因是时间不足。一年前,作者可以将更多的时间用在这本书稿上,写书的工作快了很多。诚实地说,这本书稿与作者的理想尚有距离,本着共享素材和方便教学工作的目的,将书稿付印,欢迎读者、同仁、学友、师长多多批评指正。另外,本教材配有PPT课件,如需要也可以与作者联系。
参考文献在书中多数非直接引用,多用作启示和指导。它们多反映在书中的思想方法等方面,属于道同。为了便于读者进行延伸阅读,参考文献按章列出。匆忙之中,想必定会有曾对作者有重要影响的文献资料遗漏了,这里一并对文献作者的贡献表示感谢!
硕士生冯洋、赵云静、刘学哲协助作者勘查了文字录入错误,这里表示感谢。
本书的出版还要特别感谢师长和同仁们给予我的支持与帮助!感谢清华大学出版社编辑们细致与辛勤的工作。最后,感谢家人的理解与支持,我才能挪用一些陪伴家人的时间写书稿。
常同立
2014年7月 第1章绪论
1.1开环液压控制与闭环液压控制
1.1.1用电磁换向阀构建的液压控制系统
1.1.2用比例电磁阀构建的液压控制系统
1.1.3用电液伺服阀构建的液压控制系统
1.1.4开环控制与闭环控制的比较
1.2液压控制系统分类
1.3液压反馈控制的特点
1.3.1液压反馈控制优点
1.3.2液压反馈控制缺点
1.4液压控制发展历程及趋势
1.4.1发展历程
1.4.2发展趋势
1.5液压控制的应用
1.5.1应用分析
1.5.2几个典型液压控制应用案例
1.6本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第2章动力学系统及反馈控制
2.1动力学系统及其研究方法
2.1.1一个简单的动力学系统
2.1.2另一些类型动力学系统
2.2反馈控制原理
2.2.1反馈控制系统工作原理
2.2.2反馈控制系统构成
2.2.3反馈控制系统分类与性能
2.2.4线性系统的叠加性
2.3控制系统数学建模与模型化简
2.3.1建模方法
2.3.2模型线性化
2.3.3模型化简
2.4控制系统稳定性
2.4.1稳定性概念
2.4.2时域稳定性分析方法
2.4.3频域稳定性分析方法
2.5控制系统准确性
2.5.1系统模型
2.5.2稳态误差
2.5.3动态误差
2.5.4跟踪误差
2.6控制系统快速性
2.6.1时域快速性分析
2.6.2频域快速性分析
2.7控制系统校正
2.7.1串联校正
2.7.2并联校正
2.8连续系统方法设计数字控制器
2.8.1设计问题描述
2.8.2数字控制器设计步骤
2.8.3设计假想的连续系统控制器
2.8.4确定采样周期
2.8.5离散为数字控制器
2.8.6数字控制器算法
2.8.7数字控制器校验
2.9本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第3章液压控制系统原理与结构
3.1机械液压伺服系统
3.1.1工作原理
3.1.2机液伺服机构系统结构分析
3.2电液伺服阀控伺服系统
3.2.1工作原理
3.2.2作动器系统结构分析
3.2.3阀控速度伺服系统和力伺服系统
3.2.4阀控系统特点
3.3泵控伺服系统
3.3.1工作原理
3.3.2系统结构分析
3.3.3泵控系统特点
3.4本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第4章液压控制元件
4.1概述
4.1.1液压控制元件分类
4.1.2滑阀分类
4.2四通滑阀
4.2.1四通滑阀静态特性分析
4.2.2线性化流量方程及阀系数
4.2.3滑阀的作用力
4.2.4阀控系统的功率及效率
4.3三通滑阀
4.3.1三通滑阀的静态特性
4.3.2线性化流量方程及阀系数
4.4三通滑阀与节流孔组合
4.4.1工作原理及设计方案
4.4.2静态特性分析
4.5双喷嘴挡板阀
4.5.1工作原理及设计方案
4.5.2静态特性分析
4.5.3挡板液流力
4.6射流管阀
4.6.1结构与工作原理
4.6.2静态特性分析
4.7控制用液压泵
4.7.1控制用液压泵排量分析
4.7.2控制用液压泵泄漏与阻力矩
4.7.3控制用定量泵
4.7.4控制用变量泵
4.8本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第5章液压动力元件
5.1概述
5.2四通阀控对称缸
5.2.1基本假设
5.2.2数学建模
5.2.3方块图与解表达式
5.2.4模型化简与模型分析
5.3四通阀控液压马达
5.3.1基本假设
5.3.2数学模型
5.3.3四通阀控马达动力元件的特点
5.4三通阀控非对称缸
5.4.1基本假设
5.4.2数学模型
5.4.3三通阀控非对称缸动力元件的特点
5.5四通阀控非对称缸
5.5.1基本假设
5.5.2数学模型
5.5.3四通阀控非对称缸动力元件的特点
5.6变转速泵控对称缸
5.6.1基本假设
5.6.2数学模型
5.6.3变转速泵控对称缸动力元件的特点
5.7变排量泵控液压马达
5.7.1基本假设
5.7.2数学模型
5.7.3变排量泵控液压马达动力元件的特点
5.8液压动力元件驱动能力
5.8.1阀控液压动力元件驱动能力
5.8.2泵控液压马达动力元件驱动能力
5.9本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第6章机液伺服控制系统
6.1机液位置伺服控制系统分析
6.1.1反馈比较机构
6.1.2系统分析
6.1.3机液伺服控制系统设计要点
6.2实例分析
6.2.1动力转向机液伺服机构
6.2.2电液伺服阀内机液伺服系统
6.3本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第7章电液伺服控制阀
7.1电液伺服阀
7.1.1双喷嘴挡板力反馈电液伺服阀
7.1.2滑阀式直接反馈两级伺服阀
7.1.3射流管力反馈流量电液伺服阀
7.1.4三级流量电液伺服阀
7.2直驱阀
7.2.1结构与原理
7.2.2系统分析
7.2.3直驱阀特点
7.3产品特性描述、选型方法
7.3.1产品性能描述
7.3.2选型方法
7.3.3使用维护常识
7.4本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第8章电液控制系统动态设计
8.1概述
8.1.1电液伺服控制系统分类
8.1.2模拟电液控制系统
8.1.3数字电液控制系统
8.1.4复杂电液控制系统
8.2位置伺服系统动态设计
8.2.1阀控电液位置伺服系统
8.2.2变转速泵控位置伺服系统
8.2.3位置控制系统校正
8.3速度控制系统动态设计
8.3.1阀控速度伺服控制系统
8.3.2泵控速度控制系统
8.4力控制系统动态设计
8.4.1力控制系统
8.4.2液压动力元件
8.4.3力控制系统分析
8.5本章小结
思考题与习题
主要参考文献
第9章液压控制系统设计
9.1一般设计流程
9.2方案设计
9.2.1明确设计任务
9.2.2拟定控制方案,绘制系统原理图
9.3负载分析计算
9.3.1典型负载与负载模型
9.3.2负载折算
9.4阀控系统参数计算
9.4.1阀控系统参数计算
9.4.2确定液压控制阀的参数及选型
9.5泵控系统参数确定
9.5.1泵控系统参数计算
9.5.2控制用液压泵参数及选型
9.6反馈元件和信号放大器等选型与设计
9.6.1确定反馈元件及其放大器
9.6.2电子伺服放大器选型
9.6.3数字控制器及转换器
9.6.4电源
9.7液压源设计
9.7.1液压源的作用
9.7.2液压源类型选择
9.7.3液压源与液压控制系统的匹配
9.7.4工作液污染度控制与过滤
9.7.5工作液加温与冷却
9.8本章小结
思考题与习题
主要参考文献
附录A方块图变换
附录BMATLAB控制系统仿真分析指令
附录CISO4406
附录DNAS1638
附录E术语中英文对照

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