《液壓控制系統(tǒng)》內(nèi)容包括緒論、動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)及反饋控制、液壓控制系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)、液壓控制元件、液壓動(dòng)力元件、機(jī)液伺服控制系統(tǒng)、電液伺服控制閥、電液伺服控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等九部分。本書面向高等院校機(jī)電工程、控制工程類專業(yè)用作教材；同時(shí)它也是一本專業(yè)工程技術(shù)書，為相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域廣大工程技術(shù)人員服務(wù)。
本書是一本面向大學(xué)高年級(jí)學(xué)生的高校專業(yè)課程教材；同時(shí)它也是一本專業(yè)工程技術(shù)書，服務(wù)于廣大工程技術(shù)人員。本書將幫助讀者建立實(shí)用的專業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)設(shè)計(jì)思想作為成書目標(biāo)，采用了具有較強(qiáng)實(shí)用性和工程實(shí)踐性的撰寫方式，內(nèi)容安排難度定位適中，詳略得當(dāng)。不追求理論闡述深度和公式推導(dǎo)嚴(yán)密、詳盡。
作者在寫作過程中始終貫徹兩個(gè)基本宗旨： 寫一本容易理解的書； 寫一本實(shí)用性強(qiáng)的書。
本書主要特色有以下幾個(gè)方面：
1. 依據(jù)認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)，闡述直白與直觀。
依據(jù)人類認(rèn)知規(guī)律規(guī)劃章節(jié)，組織章節(jié)內(nèi)容及其遞進(jìn)關(guān)系。合理安排論述深度。多用啟發(fā)式文字?jǐn)⑹龇绞剑淖謹(jǐn)⑹鲋卑滓锥６嘤脠D示輔助表達(dá)，生動(dòng)直觀，提高閱讀效率。
2. 注重基礎(chǔ)知識(shí)掌握與能力培養(yǎng)，突出工程實(shí)踐性。
以液壓控制系統(tǒng)理論為主題，向前延伸了基礎(chǔ)理論至經(jīng)典控制理論與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。強(qiáng)化系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的觀念與方法，強(qiáng)調(diào)經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)作用。將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的思想與觀念貫穿全書各個(gè)部分。注重依據(jù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型，以便獲得簡(jiǎn)單、深刻的結(jié)論。
書中內(nèi)容取舍與案例選取均強(qiáng)調(diào)聯(lián)系工程實(shí)際。將多作動(dòng)器系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)思想與方法編入本書，培養(yǎng)讀者處理實(shí)際工程問題的能力與素質(zhì)。
3. 選材納入科技發(fā)展新成果，注重新方法和新手段應(yīng)用。
在人才培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的理念指導(dǎo)下，將科技發(fā)展的新成果，如將直驅(qū)閥、容積直驅(qū)控制等新內(nèi)容納入本書。在系統(tǒng)分析與綜合手段和方法方面，采用MATLAB軟件作為控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)平臺(tái)，在書中將計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)仿真分析等與液壓控制相結(jié)合。
與Merritt先生的觀點(diǎn)一樣，閱讀和學(xué)習(xí)液壓控制系統(tǒng)需要的主要基礎(chǔ)是控制理論。因此為了易于液壓控制系統(tǒng)講述和理解，書中簡(jiǎn)明綜述了經(jīng)典控制理論的相關(guān)內(nèi)容。若讀者在液壓技術(shù)方面具有一定基礎(chǔ)，將會(huì)對(duì)于理解書中內(nèi)容有所幫助。若是更深入理解液壓控制的特性，液壓基礎(chǔ)則凸顯重要性。
作者任企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)師多年，前期以機(jī)械設(shè)計(jì)為主，從事車輛機(jī)液一體化綜合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)；后期以液壓設(shè)計(jì)為主，從事液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，期間設(shè)計(jì)與自制了一些專用的液壓元件如泵、閥、馬達(dá)等。長(zhǎng)期產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作使作者養(yǎng)成了一些思維和工作習(xí)慣，必然會(huì)體現(xiàn)在這本書上，因而期望通過這本書能夠與工程技術(shù)人員產(chǎn)生共鳴。
后來，作者從企業(yè)界轉(zhuǎn)到教育界，從事教學(xué)工作，選用過國(guó)內(nèi)一些教材，也用Merritt的英文書作教材為本科生和碩士生授課，并開始寫講義。多年后有了將講稿變成一本書的計(jì)劃。但這個(gè)計(jì)劃進(jìn)展很慢，客觀原因是時(shí)間不足。一年前，作者可以將更多的時(shí)間用在這本書稿上，寫書的工作快了很多。誠(chéng)實(shí)地說，這本書稿與作者的理想尚有距離，本著共享素材和方便教學(xué)工作的目的，將書稿付印，歡迎讀者、同仁、學(xué)友、師長(zhǎng)多多批評(píng)指正，作者郵箱tonglichang@126.com。另外,本教材配有PPT課件,如需要也可以與作者聯(lián)系。
參考文獻(xiàn)在書中多數(shù)非直接引用，多用作啟示和指導(dǎo)。它們多反映在書中的思想方法等方面，屬于道同。為了便于讀者進(jìn)行延伸閱讀，參考文獻(xiàn)按章列出。匆忙之中，想必定會(huì)有曾對(duì)作者有重要影響的文獻(xiàn)資料遺漏了，這里一并對(duì)文獻(xiàn)作者的貢獻(xiàn)表示感謝！
碩士生馮洋、趙云靜、劉學(xué)哲協(xié)助作者勘查了文字錄入錯(cuò)誤，這里表示感謝。
本書的出版還要特別感謝師長(zhǎng)和同仁們給予我的支持與幫助！感謝清華大學(xué)出版社編輯們細(xì)致與辛勤的工作。最后，感謝家人的理解與支持，我才能挪用一些陪伴家人的時(shí)間寫書稿。
常同立
2014年7月
第1章緒論
1．1開環(huán)液壓控制與閉環(huán)液壓控制
1．1．1用電磁換向閥構(gòu)建的液壓控制系統(tǒng)
1．1．2用比例電磁閥構(gòu)建的液壓控制系統(tǒng)
1．1．3用電液伺服閥構(gòu)建的液壓控制系統(tǒng)
1．1．4開環(huán)控制與閉環(huán)控制的比較
1．2液壓控制系統(tǒng)分類
1．3液壓反饋控制的特點(diǎn)
1．3．1液壓反饋控制優(yōu)點(diǎn)
1．3．2液壓反饋控制缺點(diǎn)
1．4液壓控制發(fā)展歷程及趨勢(shì)
1．4．1發(fā)展歷程
1．4．2發(fā)展趨勢(shì)
1．5液壓控制的應(yīng)用
1．5．1應(yīng)用分析
1．5．2幾個(gè)典型液壓控制應(yīng)用案例
1．6本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第2章動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)及反饋控制
2．1動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)及其研究方法
2．1．1一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
2．1．2另一些類型動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
2．2反饋控制原理
2．2．1反饋控制系統(tǒng)工作原理
2．2．2反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成
2．2．3反饋控制系統(tǒng)分類與性能
2．2．4線性系統(tǒng)的疊加性
2．3控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與模型化簡(jiǎn)
2．3．1建模方法
2．3．2模型線性化
2．3．3模型化簡(jiǎn)
2．4控制系統(tǒng)穩(wěn)定性
2．4．1穩(wěn)定性概念
2．4．2時(shí)域穩(wěn)定性分析方法
2．4．3頻域穩(wěn)定性分析方法
2．5控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性
2．5．1系統(tǒng)模型
2．5．2穩(wěn)態(tài)誤差
2．5．3動(dòng)態(tài)誤差
2．5．4跟蹤誤差
2．6控制系統(tǒng)快速性
2．6．1時(shí)域快速性分析
2．6．2頻域快速性分析
2．7控制系統(tǒng)校正
2．7．1串聯(lián)校正
2．7．2并聯(lián)校正
2．8連續(xù)系統(tǒng)方法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器
2．8．1設(shè)計(jì)問題描述
2．8．2數(shù)字控制器設(shè)計(jì)步驟
2．8．3設(shè)計(jì)假想的連續(xù)系統(tǒng)控制器
2．8．4確定采樣周期
2．8．5離散為數(shù)字控制器
2．8．6數(shù)字控制器算法
2．8．7數(shù)字控制器校驗(yàn)
2．9本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第3章液壓控制系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)
3．1機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)
3．1．1工作原理
3．1．2機(jī)液伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
3．2電液伺服閥控伺服系統(tǒng)
3．2．1工作原理
3．2．2作動(dòng)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
3．2．3閥控速度伺服系統(tǒng)和力伺服系統(tǒng)
3．2．4閥控系統(tǒng)特點(diǎn)
3．3泵控伺服系統(tǒng)
3．3．1工作原理
3．3．2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
3．3．3泵控系統(tǒng)特點(diǎn)
3．4本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第4章液壓控制元件
4．1概述
4．1．1液壓控制元件分類
4．1．2滑閥分類
4．2四通滑閥
4．2．1四通滑閥靜態(tài)特性分析
4．2．2線性化流量方程及閥系數(shù)
4．2．3滑閥的作用力
4．2．4閥控系統(tǒng)的功率及效率
4．3三通滑閥
4．3．1三通滑閥的靜態(tài)特性
4．3．2線性化流量方程及閥系數(shù)
4．4三通滑閥與節(jié)流孔組合
4．4．1工作原理及設(shè)計(jì)方案
4．4．2靜態(tài)特性分析
4．5雙噴嘴擋板閥
4．5．1工作原理及設(shè)計(jì)方案
4．5．2靜態(tài)特性分析
4．5．3擋板液流力
4．6射流管閥
4．6．1結(jié)構(gòu)與工作原理
4．6．2靜態(tài)特性分析
4．7控制用液壓泵
4．7．1控制用液壓泵排量分析
4．7．2控制用液壓泵泄漏與阻力矩
4．7．3控制用定量泵
4．7．4控制用變量泵
4．8本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第5章液壓動(dòng)力元件
5．1概述
5．2四通閥控對(duì)稱缸
5．2．1基本假設(shè)
5．2．2數(shù)學(xué)建模
5．2．3方塊圖與解表達(dá)式
5．2．4模型化簡(jiǎn)與模型分析
5．3四通閥控液壓馬達(dá)
5．3．1基本假設(shè)
5．3．2數(shù)學(xué)模型
5．3．3四通閥控馬達(dá)動(dòng)力元件的特點(diǎn)
5．4三通閥控非對(duì)稱缸
5．4．1基本假設(shè)
5．4．2數(shù)學(xué)模型
5．4．3三通閥控非對(duì)稱缸動(dòng)力元件的特點(diǎn)
5．5四通閥控非對(duì)稱缸
5．5．1基本假設(shè)
5．5．2數(shù)學(xué)模型
5．5．3四通閥控非對(duì)稱缸動(dòng)力元件的特點(diǎn)
5．6變轉(zhuǎn)速泵控對(duì)稱缸
5．6．1基本假設(shè)
5．6．2數(shù)學(xué)模型
5．6．3變轉(zhuǎn)速泵控對(duì)稱缸動(dòng)力元件的特點(diǎn)
5．7變排量泵控液壓馬達(dá)
5．7．1基本假設(shè)
5．7．2數(shù)學(xué)模型
5．7．3變排量泵控液壓馬達(dá)動(dòng)力元件的特點(diǎn)
5．8液壓動(dòng)力元件驅(qū)動(dòng)能力
5．8．1閥控液壓動(dòng)力元件驅(qū)動(dòng)能力
5．8．2泵控液壓馬達(dá)動(dòng)力元件驅(qū)動(dòng)能力
5．9本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第6章機(jī)液伺服控制系統(tǒng)
6．1機(jī)液位置伺服控制系統(tǒng)分析
6．1．1反饋比較機(jī)構(gòu)
6．1．2系統(tǒng)分析
6．1．3機(jī)液伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
6．2實(shí)例分析
6．2．1動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)液伺服機(jī)構(gòu)
6．2．2電液伺服閥內(nèi)機(jī)液伺服系統(tǒng)
6．3本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第7章電液伺服控制閥
7．1電液伺服閥
7．1．1雙噴嘴擋板力反饋電液伺服閥
7．1．2滑閥式直接反饋兩級(jí)伺服閥
7．1．3射流管力反饋流量電液伺服閥
7．1．4三級(jí)流量電液伺服閥
7．2直驅(qū)閥
7．2．1結(jié)構(gòu)與原理
7．2．2系統(tǒng)分析
7．2．3直驅(qū)閥特點(diǎn)
7．3產(chǎn)品特性描述、選型方法
7．3．1產(chǎn)品性能描述
7．3．2選型方法
7．3．3使用維護(hù)常識(shí)
7．4本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第8章電液控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
8．1概述
8．1．1電液伺服控制系統(tǒng)分類
8．1．2模擬電液控制系統(tǒng)
8．1．3數(shù)字電液控制系統(tǒng)
8．1．4復(fù)雜電液控制系統(tǒng)
8．2位置伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
8．2．1閥控電液位置伺服系統(tǒng)
8．2．2變轉(zhuǎn)速泵控位置伺服系統(tǒng)
8．2．3位置控制系統(tǒng)校正
8．3速度控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
8．3．1閥控速度伺服控制系統(tǒng)
8．3．2泵控速度控制系統(tǒng)
8．4力控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
8．4．1力控制系統(tǒng)
8．4．2液壓動(dòng)力元件
8．4．3力控制系統(tǒng)分析
8．5本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第9章液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9．1一般設(shè)計(jì)流程
9．2方案設(shè)計(jì)
9．2．1明確設(shè)計(jì)任務(wù)
9．2．2擬定控制方案，繪制系統(tǒng)原理圖
9．3負(fù)載分析計(jì)算
9．3．1典型負(fù)載與負(fù)載模型
9．3．2負(fù)載折算
9．4閥控系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算
9．4．1閥控系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算
9．4．2確定液壓控制閥的參數(shù)及選型
9．5泵控系統(tǒng)參數(shù)確定
9．5．1泵控系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算
9．5．2控制用液壓泵參數(shù)及選型
9．6反饋元件和信號(hào)放大器等選型與設(shè)計(jì)
9．6．1確定反饋元件及其放大器
9．6．2電子伺服放大器選型
9．6．3數(shù)字控制器及轉(zhuǎn)換器
9．6．4電源
9．7液壓源設(shè)計(jì)
9．7．1液壓源的作用
9．7．2液壓源類型選擇
9．7．3液壓源與液壓控制系統(tǒng)的匹配
9．7．4工作液污染度控制與過濾
9．7．5工作液加溫與冷卻
9．8本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
附錄A方塊圖變換
附錄BMATLAB控制系統(tǒng)仿真分析指令
附錄CISO4406
附錄DNAS1638
附錄E術(shù)語中英文對(duì)照
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