液壓伺服控制系統的案例
計算機建模與仿真在液壓伺服控制系統中的研究應用
指令裝置發出相應的指令，由D/A轉換器轉換成電壓信號；檢測反饋裝置采用位移傳感器來檢測輸出位置并轉換為電壓信號，該電壓信號作為反饋信號與指令信號加以比較，給出偏差信號，構成閉環控制結構；電液伺服閥為液壓控制元件，執行機構采用閥控缸。液壓伺服控制系統的職能圖和原理圖如圖2和圖3所示。
圖2 液壓伺服控制系統的職能圖
圖3 液壓伺服控制系統基本原理圖
1.液壓主泵 2.溢流閥 3.主控閥 4、7.限壓閥 5、6.工作機構液壓缸 8.背壓閥
3 MATLAB環境下的液壓伺服控制系統的仿真研究
MATLAB是MathWorks公司于1982年推出的1套高性能的數值計算可視化軟件，廣泛應用于自動控制、圖像信號處理與分析、振動理論、時序分析與建模、優化設計等領域，并表現出一般高級語言難以比擬的優勢。
MATLAB提供的動態系統仿真工具箱Simulink，是眾多仿真軟件中功能最強大、最優秀的1種。它可以對動態系統進行建模、仿真和分析，從而在設計系統的時候先對系統進行仿真和分析，然后及時進行必要的修正，以實現高效的系統開發。Simulink支持線性和非線性系統、連續和離散系統以及多進程系統。Simulink包含有Continuous(連續量)、Discrete(離散量)、Functions＆Table、Math、Nonlinear、Signals systems、Sinks)、Source、Subsystems等子模型庫。并且在每個子模型庫中包含有相應的功能模塊，用戶也可以制定和創建適合自己需要的模塊。Simulink工具箱具有有2個明顯的功能：仿真(Simu)與連接(Link)，它可以利用鼠標器在模型窗口上“畫”出所需的控制系統模型，然后利用該軟件對系統直接進行仿真。
展開 伺服液壓運動控制-選擇PLC還是運動控制器？（轉自液壓傳動與控制）
5倍時間常數的時間過長，液壓系統設計者就需要考慮提高自然頻率，或者通過增加摩擦提高阻尼。增加摩擦浪費能源。提高自然頻率需要增加液壓缸缸徑，而且也會增大閥通徑，蓄能器容積，泵能力以及增加的元件成本。
采用帶PLC的簡單的比例控制液壓系統似乎容易得多，但是PLC編程人員對很多重要的參數并沒有去控制。這種約束并不是編程人員的能力問題，而是液壓和機械設計方面的原因。不幸的是，PLC編程人員通常是最后一個接觸到液壓系統的人，他被寄希望于“機械和液壓問題，讓電氣和軟件來解決”，然而，這種事實，不會總是發生。系統的特性行為在設計和制造階段已經定性了。
設備的性能可以通過使用精密的液壓伺服控制系統得到提高。初始的成本會很高，但是其性能也提升了。設備也變得易于維護，需要的維護頻率也不高了。
下面是僅僅采用比例控制的簡單運動的三種仿真。它們基于標準的線性化運動仿真模塊，用于伺服液壓缸和負載。
H(s) = (K ? ω2n)/[s ? (s2 + 2 ? ζ ? ωn ? s + ω2n)]
K,- 開環增益，假定為10 (mm/s)/%的控制輸出，
s, - 拉普拉斯算子，是一個頻率，弧度/s，
ζ - 阻尼系數，假定為0.33333，無量綱，
ωn - 自然頻率，弧度/s。示例中自然頻率為10Hz。
這些仿真給你提出了一些問題，譬如：如何提高響應時間？這些問題將會在后續的討論中進行回答。
展開 關于比例與伺服液壓系統的一些設計指導意見（轉自液壓傳動與控制）
英文作者：Peter Nachtwey / Delta Computer Systems
中文校譯：騰益登
*本文約4500字，建議閱讀時間15mins*
引言
最好的控制器和軟件也無法克服設計拙劣的液壓系統。
本文要點
典型的伺服液壓運動控制系統，伺服閥都是盡可能的靠近油缸安裝。一些專家也推薦對此類液壓應用采用特殊設計的控制器。
對油缸缸徑的仿真也驗證了，油缸缸徑越大，壓力也越相對穩定。
典型的伯德圖顯示了閥芯的幅值響應和相位滯后相對于控制信號頻率的函數。
閥的測試特性曲線顯示了不同閥的工作特性。只要經過閥的壓差穩定，具有伺服閥品質閥芯的線性閥可以提供比例于控制信號的流量。
正文
全球化競爭要求我們的工廠運營者面臨著永無止境的讓設備更高效運行的任務之中。這常常要求我們的運動控制系統更高速，更精確。但是在一個閉環控制系統，更高的速度和精度必須始于良好的元件設計。無論你是多么在意控制器和軟件，如果流體控制系統中的油缸和閥沒有得到很好的設計選型或者正確的安裝，系統的性能就會大打折扣。
油缸設計選型
對于線性執行器，系統應用要求通常側重于設定行程和循環周期。設計者決定油缸規格尺寸以及油壓大小?，F實中的一個共性問題就是試圖通過降低油缸尺寸來達到提升執行器速度的目的。工程師常常假定，對于給定的流量，油缸越小，加速更迅速，運行更快。然而，這只適用于輕載。對于中、重載使用的執行器，其提供的力而不是流量限制了加速、勻速以及減速。因為活塞直徑決定輸出力，太小的油缸就永遠無法得到所需的速度和循環周期。
設計者首先考慮到的就是使用非常簡單的公式V = Q/A，但是這只有當質量m=0的時候才是計算精確的。當計算流量時，只使用公式Q = VA。
展開 [液壓伺服系統]
液壓伺服系統是使系統的輸出量，如位移、速度或力等，能自動地、快速而準確地跟隨輸入量的變化而變化，與此同時，輸出功率被大幅度地放大。液壓伺服系統的工作原理可由圖1來說明 液壓伺服系統以其響應速度快、負載剛度大、控制功率大等獨特的優點在工業控制中得到了廣泛的應用。
液壓伺服控制是復雜的液壓控制方式。液壓伺服系統是一種閉環液壓控制系統。
一、簡介
電液伺服系統通過使用電液伺服閥，將小功率的電信號轉換為大功率的液壓動力，從而實現了一些重型機械設備的伺服控制。
二、原理
圖所示為一個對管道流量進行連續控制的電液伺服系統。在大口徑流體管道1中，閥板2的轉角θ變化會產生節流作用而起到調節流量qT的作用。閥板轉動由液壓缸帶動齒輪、齒條來實現。這個系統的輸入量是電位器5的給定值xi。對應給定值xi，有一定的電壓輸給放大器7，放大器將電壓信號轉換為電流信號加到伺服閥的電磁線圈上，使閥芯相應地產生一定的開口量xv。閥開口xv使液壓油進入液壓缸上腔，推動液壓缸向下移動。液壓缸下腔的油液則經伺服閥流回油箱。液壓缸的向下移動，使齒輪、齒條帶動閥板產生偏轉。同時，液壓缸活塞桿也帶動電位器6的觸點下移xp。當xp所對應的電壓與xi所對應的電壓相等時，兩電壓之差為零。這時，放大器的輸出電流亦為零，伺服閥關閉，液壓缸帶動的閥板停在相應的qT位置。
三、控制系統
液壓傳動中具有隨動作用的液壓自動控制系統。在這種系統中，大功率的液壓元件（包括液壓伺服閥和液壓執行元件） 跟隨小功率的指令信號元件動作。執行元件所控制的通常是位置、速度等機械量。指令信號元件又稱參考信號元件，它發出代表位置、速度或其他量的指令信號。大功率與小功率之比可以達幾百萬倍以上。液壓伺服系統是反饋控制系統，反饋回來代表實際狀態的信號與指令信號比較，得到誤差信號，如果誤差不是零，便進行調節。
展開 
頻率響應對液壓伺服系統的重要性（轉自液壓傳動與控制）
用數學術語來說：
fmax < ps ×(lesser of fv or fn)（fv 或fn中的較小者），
其中
fmax 是最大系統閉環帶寬
ps 是分離率，并且
fv 和 fn是閥和油缸負載共振頻率，單位為Hz。
當HMRF占主導地位（<fv）時，分離比完全由液壓機械系統的阻尼比控制：
ps =2Zn
其中
Zn是阻尼比，是振動減弱趨勢的度量。
造成阻尼的因素有兩個：從執行器一側到另一側的內部泄漏（無論是從執行器內部還是從控制閥內部泄漏）和摩擦（是否來自執行器或其負載）。由于制造商努力減少內部泄漏和摩擦，因此大多數液壓機械系統的阻尼度可能會非常低，這不足為奇。實際上，當負載可以以可忽略的摩擦力移動時（如由循環線性球軸承支撐時），阻尼比可能低至0.03或0.05。誠然，系統摩擦和阻尼比是要在系統中評估的最難以捉摸的量。但是，它們與頻率一起絕對控制著系統的性能極限。
計算示例
考慮一個示例來演示此討論。假設已計算出系統的油缸機械共振頻率，發現其為18 Hz。進一步假設其伺服閥的90°相位滯后頻率為65 Hz，并且由于摩擦和內部閥門泄漏，我們估計液壓機械阻尼比約為0.05。我們可以計算出最大可能的閉環系統帶寬：
fmax < ps x( fv 或 fn的小者)
fmax <2 x 0.05 x 18
fmax <1.8 Hz
最大閉環帶寬fmax 只有1.8 Hz，僅為HMRF的十分之一！在啟動時，我們通過增加伺服放大器增益來增加系統帶寬。如果我們增加增益直到帶寬達到1.8 Hz，然后再嘗試進一步增加，則伺服回路將陷入持續的振蕩狀態，從而變得毫無價值。必須降低增益以重新建立穩定性。
展開 如何計算伺服位置控制系統允許的回路增益（ 液壓傳動與控制）
Burton
譯者：騰益登
利用液壓伺服控制理論，大多數的液壓從業者對于閥控伺服位置控制系統的負載功率分析和計算都沒有太大問題。然而，如何計算一個允許的回路增益，確保閉環控制輸出響應的穩定，對于很多人來說，這就是一個大問題了。作者本人根據40多年的液壓伺服系統設計的累積經驗，列出了簡單的計算方法，并在多個應用中得到了驗證。
一個典型的伺服位置控制系統包含一個控制閥（伺服閥或高頻響比例閥），帶位置反饋的液壓缸，用于回路控制的電子控制放大器?；芈吩鲆嬷傅氖钱敺答仈嚅_時，所有元件增益之積。當輸入信號頻率增加的時候，回路的動態特性對開環增益有影響。動態特性導致回路增益隨著信號頻率的改變而改變，并使回路相位滯后。
允許的回路增益就是最大的回路增益，其產生的控制回路動態特性滿足具體的穩定性要求，當開環回路閉合時，得到穩定的輸出響應。由于回路增益對信號頻率敏感，典型的是在參考頻率1rad/s下來考慮。允許的回路增益決定了伺服系統的靜態和動態位置控制精度。因此，允許的回路增益盡可能的高。
對影響位置控制系統動態行為的研究最后歸結為對積分和主自然頻率的分析。在位置控制環內積分是本來就存在的，因為開環油缸位置是由液壓缸速度的積分得來。主自然頻率是指所有回路共振時自然頻率最低的那一個。最低自然頻率如果是其它自然頻率的1/2.5或更低，那么其它元件的自然頻率就可以忽略不考慮，因為其對控制環的動態特性影響很小了。
盡管現在的電子控制器具有自動調節的功能，但是對于不怎么復雜的電液伺服閥系統依然需要決定允許的開環增益，確保快速響應的穩定輸出。
液壓缸和控制閥構成了控制環里對共振影響最大的因素。對其中起主要作用的自然頻率作為分析對象，可以大大簡化對控制環的動態分析，最終就可得到最高允許的控制回路增益。
展開 綜述電液伺服運動控制系統的計算（轉自液壓傳動與控制）
然而，在液壓運動控制系統，H.E. Merritt很自信的解釋他的結論：大多數液壓控制閥表現得像銳邊節流孔。并且，壓力和流量的關系可以采用如下簡單的公式來闡述：
Q = 100 × AQ(P1 – P2)?
此處
100是一個常數，lb-in.-sec,
AQ是過流面積（由閥的控制節流邊決定，為流道實際的幾何過流斷面面積）， in.2,
P1 – P2 是通過控制節流邊的壓差（P1必須大于P2）
Q是由上述參數計算得到的流量， in.3/sec.
為了正確的計算伺服閥或比例閥，我建議在上面的公式采用一個簡單的替代，即引入閥系數KV：
KV= 100 × AQ
此種關系只是一種近似的計算，但是無數的閥制造商接受的觀點是：經過一個典型的控制閥的流量與壓降的平方根有關。因此，我提出了一個定義，使得閥的選型和選擇更加具有可預見性。根據經驗定義KV并應用于閥，這樣就可以進行測試了，而無需設計一個新閥：
KV= Qr ÷ (?PQr)1/2
在此處
KV是節流孔流量系數， (in.3/sec) ÷ (?P)1/2
Qr是經過實際測試驗證的節流孔額定流量，此處閥工作在額定壓降，in.3/sec
PQr經過節流孔的額定壓差
流量壓降在閥的額定壓力和用于決定或者驗證閥額定流量的壓降之間是不同的。對于伺服閥的情況，如果你確定閥總的流量系數，則流量的額定壓差就是1000psi（7MPa）。
如果你只是考慮其中一個控制節流邊，閥芯只考慮一個方向移動，則流量額定壓降就是總壓降的1/2或者500psi（3.5MPa）。對于比例閥，整個閥的流量額定壓降是145psi（1MPa），單邊考慮的話就是72.5psi（0.5MPa），即只考慮兩個節流邊的其中一邊。
這種方法消除了一些高壓降閥所帶來的困擾。
展開 實例說明如何計算和選擇比例/伺服閥（轉自 液壓傳動與控制）
液壓油缸固有角頻率計算
式中：
K，液壓彈簧剛度
m，油缸質量系統，考慮等效值，此處為900Kg
β，液壓體積彈性模量，取值1.4x 109Pa
A，油缸活塞腔有效環形作用面積，此處為1.53x 10-3m2
V，油缸的總容積，V = A * H = 6.12 x 10-4 m3
液壓缸自然頻率計算
Step 5：選擇合適的比例/伺服閥
選擇伺服閥時，我們需要考慮所用的伺服閥是用在什么樣的控制系統，是位置/速度控制，還是力/壓力控制？或者兩者有之？
如果是位置和速度控制，我們這樣選擇伺服閥：
伺服閥規格不宜過大，實際流量越接近額定流量越好
伺服閥的頻寬應該在液壓油缸自然頻率的3倍以上。
盡量減少閥與油缸之間的油液堆積比如減少管路，從而提高液壓缸剛度極其頻率（參考剛度計算公式來理解），如可以把比例/伺服閥集成在油缸上。
如果是力/壓力控制，我們這樣選擇伺服閥：
伺服閥規格不宜過大，實際流量越接近額定流量越好
伺服閥的頻寬應該在液壓油缸自然頻率的3倍以上。如果頻率更高，系統穩定更好，更有利于做閉環控制。
對于閥與油缸之間的油液容積多少沒有嚴格限制。反而多一些，對控制更好。
選頻率
基于上述原則，此處選擇的伺服閥頻率應該在：25 * 3 = 75Hz 以上，并按25%信號考慮（假定可以滿足工作的大部分區域）。
選流量
根據前面的計算得知，閥的實際負載所需流量為：18.4L/min。
展開 探索液壓伺服運動控制中的VCCM方程（轉自液壓傳動與控制）
VCCM方程具有很多用途，但是其最明顯的就是當伺服閥全開口的時候決定油缸活塞與負載的最大穩態速度。VCCM可以正確的預知各個方向的穩態速度，而“速度取決于流量（flow makes it go，等式為υ=Q/A）”的方程卻做不到。有趣的是，牛頓在他的三大運動定律中并沒有涉及到流體運動。
VCCM方程的推導基于油缸活塞兩側的合力。在活塞與負載的合力為零之前，活塞和負載會一直加速運動。如果活塞不再加速，則意味著已經達到穩態速度。液壓系統設計者應該熟知VCCM方程及其各種表達式，因為它對優化我們的設計非常有用。
我第一次在Jack Johnson的書里看到的VCCM方程等式為：
此處：
Vss：最大穩態速度
Kvpl：閥功率邊（powered land）流量系數（譯者注：或者叫進油口）
Ps：供油壓力
Ape：油缸活塞功率邊的面積（譯者注：或者叫油缸進油腔）
fl：負載力，與負載運動方向相反時為負，與負載運動方向相同時為正
ρv：進油口與回油口流量比值
ρc：進油腔有效面積與回油腔有效面積之比
最大的穩態速度發生在閥100%全開時。理解這一點非常重要，因為其決定了開環增益。開環增益用速度與控制輸出的百分比來表示，或用（mm/s）/ %來表示。如果穩態速度是500mm/s，則開環增益就是（5mm/s）/ %。正負100%的控制輸出也許是±10V，±20mA，或者甚至是4-20mA，此處12mA就是0%的控制輸出。
開環增益對于建模很重要。其用在開環傳遞函數就是：
此處：
OLTF:開環傳遞函數
K：開環增益
ζ：阻尼系數
L：拉普拉斯算子
ωn：自然頻率
如想要對液壓缸進行建模，了解其對控制信號的響應，該方程對我們的工程師來說就非常重要。
展開 伺服液壓元件與執行器的3D打?。?液壓傳動與控制）
作者：Prof A R Plummer，University of Bath
翻譯整理：騰益登
金屬3D打印的優勢：
金屬3D打印相對來說可以更容易的制作更加復雜的液壓元件，可按需添加金屬材料。
幾何結構優化，滿足設計要求，不受常規材料去除加工制造要求。
可實現元件數量的減少，裝配簡化，從而減少成本，提高可靠性。
對于小批量制造，節約制造成本，重復性高，節約材料。
樣品制造周期短，縮短產品研發周期。
粉末激光融化工藝：選擇性激光融化（SLM）工藝介紹。
傳統方法制造的兩級伺服閥閥體，力矩馬達，噴嘴，反饋桿和閥芯。
采用3D打印制造的伺服閥，結構簡單化。先導閥芯帶LVDT，主閥芯帶LVDT，閥體結構簡單。
3D打印伺服閥的剖面圖。
3D打印鈦合金閥體。
X光掃描檢查結果。
伺服閥最終樣品。
關于集成的航空執行器，3D打印取消了一些螺釘，管接頭，管路以及相關的接口等，使得其更輕，更緊湊。
Moog使用在機器人上面的3D打印電液執行器。液壓元件諸如先導閥，閥芯，過濾器，油缸，傳感器以及控制器等實現有效布置和互聯。
鉆孔交叉處的應力集中被消除；通過彎管，減小了壓降；避免交叉鉆孔，減小工藝堵和死區，提高液壓剛度。
展開 液壓橋路分析（轉自伺服閥及電液伺服系統）
B型半橋
B型半橋在液壓元件，尤其是液壓閥中，應用最為廣泛。
一個B型半橋——單噴嘴擋板閥
兩個B型半橋——雙噴嘴擋板閥
蓋板式插裝溢流閥：外控油經過x口，再經過節流孔到達插裝閥上端容腔，上端容腔和溢流閥并聯。溢流閥相當于可變節流口。插裝閥上端容腔即為負載腔。
先導式溢流閥：油液經過節流孔達到主閥芯上腔，上腔和先導閥芯閥座并聯。先導閥芯閥座即為可變節流口。主閥上腔為負載腔。典型的B型半橋。
C型半橋
伺服閥單腔使用，手動可調節流閥與負載腔并聯，節流閥出口回油。對負載進行控制之前，通過調節手動節流閥，可對回油液阻進行調節，進而對負載壓力特性曲線的起始點和斜率進行調節。當壓力特性曲線的起始點和斜率調節完畢，節流閥便不再動，使其開口保持不變；此時通過調節伺服閥指令信號，來改變伺服閥開度，進而對負載進行壓力控制。
實測曲線如下：
圖中，橫軸為指令信號，測試范圍為4-20mA；縱軸為負載腔壓力，單位為bar。左圖中，系統供油壓力為8bar。右圖中，系統供油壓力為14bar。
測試時，通過調節節流閥的開口，可以設定壓力特性曲線的初始值，再結合調節伺服閥的零位，可對壓力特性曲線的斜率進行調節。在4-20mA的信號范圍內，可以獲得0bar到系統供油壓力之間的任意控制壓力。
從圖中可以看出，壓力滯環非常小，不到1%；而且控制精度很高，可達0.1bar。
D型半橋
D型半橋用得不多，暫時未到實例。
展開 
伺服運動控制時油缸中的壓力是如何變化的（轉自液壓傳動與控制）
本文研究了一個閥控缸伺服系統的測試結果，該系統被設計用于電液運動控制的培訓項目。
研究油缸兩腔的瞬時壓力非常有趣，因為它揭示了液壓伺服系統某些固有特性或者叫奇怪現象。為了驗證運動控制系統的特性，我們研究了一個帶位置閉環控制的閥控缸的測試結果，見圖1。
該機構被設計用于一個特殊的電液運動培訓項目，油缸缸徑為2英寸，桿徑為1 3/8英寸，行程為6英寸，另外配置一個磁致伸縮線性位移傳感器用于位置反饋。負載為一個厚4英寸，直徑16英寸，重達250lb的飛輪。當3.5英寸的扭力桿垂直于活塞桿時，飛輪在油缸活塞桿端產生將近1500lb的等效質量。油缸與飛輪通過曲柄連接，如圖1右下所示。這樣的機械結構產生大約20Hz的自然頻率。曲柄機構的約束限定了油缸的最大動作行程在6英寸以下。
PC帶模擬量輸入和輸出的數據接口，利用其控制油缸運動。加速度，速度和位移曲線見圖1所示。利用PC程序的VCCM（Valve Control Cylinder Motion）指令中的曲線合成模塊（Profile Synthesizer module）對運動控制過程進行合成處理。采用比例控制，無積分或者微分控制環節。
圖1 位移，速度和加速度曲線
圖示左邊，用于示意在整個周期中如何控制伺服機構。右上圖，液壓原理示意解釋，而右下圖是一個簡化了的機械結構。控制初始階段，存在一個0.6s的初始駐留區（速度為零）。在接下來的0.28s，以18in./sec.2的加速度平穩加速。接著，有0.5s的勻速區，速度5.1in./sec（覆蓋大約2.5英寸的油缸行程）。接近油缸活塞桿伸出的終點，是0.28s的減速。終點位置保持0.5s。油缸活塞桿縮回的過程周期是對稱的，然而，其在停止運動后持續約0.5s。
展開 基于 AMESim 的閥控液壓缸液壓伺服系統仿真
AMESim 是法國IMAGINE 公司開發的高級工程系統仿真建摸環境，為機械、液壓、控制等工程系統提供了一個
較為完善的仿真環境。首先介紹了AMESim軟件的功能和特點，并以閥控液壓缸液壓伺服系統為例，探討了基于AMESim
的液壓伺服系統的模型建立、參數設置和仿真方法，得出了仿真結果，并對改變系統元件參數下的仿真結果進行了比較
與分析。
032-基于 AMESim 的閥控液壓缸液壓伺服系統仿真.rar
伺服運動控制時油缸中的壓力是如何變化的（ 液壓傳動與控制）
英文作者：Jack Johnson 電液控制專家
中文譯校：騰益登
*本文大約1758字，建議閱讀時間：~10分鐘*
本文研究了一個閥控缸伺服系統的測試結果，該系統被設計用于電液運動控制的培訓項目。
研究油缸兩腔的瞬時壓力非常有趣，因為它揭示了液壓伺服系統某些固有特性或者叫奇怪現象。為了驗證運動控制系統的特性，我們研究了一個帶位置閉環控制的閥控缸的測試結果，見圖1。
該機構被設計用于一個特殊的電液運動培訓項目，油缸缸徑為2英寸，桿徑為1 3/8英寸，行程為6英寸，另外配置一個磁致伸縮線性位移傳感器用于位置反饋。負載為一個厚4英寸，直徑16英寸，重達250lb的飛輪。當3.5英寸的扭力桿垂直于活塞桿時，飛輪在油缸活塞桿端產生將近1500lb的等效質量。油缸與飛輪通過曲柄連接，如圖1右下所示。這樣的機械結構產生大約20Hz的自然頻率。曲柄機構的約束限定了油缸的最大動作行程在6英寸以下。
PC帶模擬量輸入和輸出的數據接口，利用其控制油缸運動。加速度，速度和位移曲線見圖1所示。利用PC程序的VCCM（Valve Control Cylinder Motion）指令中的曲線合成模塊（Profile Synthesizer module）對運動控制過程進行合成處理。采用比例控制，無積分或者微分控制環節。
圖1 位移，速度和加速度曲線
圖示左邊，用于示意在整個周期中如何控制伺服機構。右上圖，液壓原理示意解釋，而右下圖是一個簡化了的機械結構。控制初始階段，存在一個0.6s的初始駐留區（速度為零）。在接下來的0.28s，以18in./sec.2的加速度平穩加速。接著，有0.5s的勻速區，速度5.1in./sec（覆蓋大約2.5英寸的油缸行程）。接近油缸活塞桿伸出的終點，是0.28s的減速。
展開 力士樂講座：比例/伺服技術液壓閥之應用（轉自液壓傳動與控制）
按照液壓系統的控制方式分，液壓控制系統可以分為閥控系統（節流控制方式）和泵控系統（容積控制方式）。其中閥控系統憑借響應快、精度高、控制方式靈活多變等特點，在諸多高性能的工業液壓系統中得以廣泛的使用。博世力士樂公司在液壓比例閥、伺服閥領域一直處于行業領先的地位，總共擁有3大類、6子類共計50多種不同的比例/伺服閥。在實際使用過程中，面對如此多的選擇可能覺得無從下手。本文章將通過一個個實際案例，逐步解釋如何正確的選擇/使用博世力士樂公司的比例/伺服閥。
液壓系統擁有三大參數: 位置、壓力和流量。為了選擇合適的比例/伺服閥，需要首先明確控制對象及方式。通俗點講，只有目標明確了，才能開始制定行動方案。
看起來還挺容易的，對吧？不過，現實工作中液壓系統的設計必須工藝條件、機械結構緊密配合，在某些情況下，由于對工藝理解不深、機械結構設計有誤，可能在位置控制或速度控制、壓力限制或壓力控制等相關概念上混淆，容易從一開始就制定了錯誤的控制策略。
不好理解？打個比方，客戶采用的p/Q控制方式類似于讓駕駛著的汽車停車，但不使用剎車，僅控制油門，通過慢慢減小油門來減小速度，最后通過摩擦力完成車輛的停止。
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