电液伺服和电液比例控制技术应用在一些精密或大型装备中，其设计一般需要用复杂的数学模型和控制算法。本书不采用繁冗的控制理论的数学分析和设计方法，而是用一种简单易懂的方法阐述其理论，用实用、快速的估算方法，通过实例对电液伺服和电液比例控制系统的性能进行分析、估算和设计。该设计是朝向系统性能值偏于保守的一面进行简化和归纳的，若系统的计算性能未能满足所需的技术条件，实际上仍能满足技术条件的要求。如有需要，可以进一步采用分析方法进行校核。

本书可作为大专院校机械电子专业学生的教学参考书，也可供从事机械电子专业液压控制系统相关工作的工程师、技术人员、研究人员以及广大机械电子专业的工程技术人员阅读参考。

电液伺服和电液比例技术是将电信号按比例转换为液压功率输出的电液转换技术。电液伺服系统响应速度快、输出功率大、控制精度高，在许多领域得到了应用。电液比例技术是电液伺服技术的发展和补充，比例阀实际是伺服阀的一种简化，是利用比例电磁铁在压力、流量和方向阀的基础上改进的，以简化结构，提高可靠性，降低成本。  

电液伺服和电液比例技术的发展集中地反映在主要基础元件的改进和发展上。电液伺服阀向着简化结构、降低制造成本、提高抗污染能力和提高可靠性方向发展；电液比例阀向通用化、模块化、集成化方向发展，实现规模生产，降低成本。电液伺服和电液比例系统的电子控制器向着专用、高集成、组合化方向发展。以由电液伺服阀、电液比例阀和电子控制器组合集成的电液伺服和电液比例控制系统为主导的液压工程技术，是衡量工业水平和现代工业发展的重要标志。

由于电液伺服和电液比例控制系统应用在一些重要、大型装备中，液压元件和电子设备的精度和成本较高，因此电液伺服和电液比例控制系统需要认真分析、计算和设计，但是对电液伺服和电液比例控制系统性能的计算和设计，通常需用复杂的数学模型和控制算法来进行，这是一个矛盾。本书不采用翔实和艰深的控制理论的数学分析和设计方法，而是用一种简单、实用的分析性能的方法，简明扼要地阐述电液伺服与电液比例控制的基本理论，对电液伺服、电液比例元件和液压控制系统性能提出分析和估算。通过实例，应用简单易学的方法对液压位置控制、速度控制和力（或压力）控制系统进行分析、计算、设计，朝着系统性能值偏于保守的一面进行简化和归纳。如果一个系统的估算性能未能满足所需的技术条件，实际上并不意味着实际系统不能满足技术条件。如有需要，可以进一步考虑采用详细的分析方法进行核算。

本书的对象是从事机械电子专业液压控制系统的工程师、技术人员及研究人员、大专院校机械电子专业的学生以及广大机械电子专业的工程技术人员。

本书存在的错误和缺陷恳请不吝指正。

第1章 控制技术的发展1

1.1 控制理论的发展1

1.2 电液伺服控制系统4

1.3 电液伺服控制技术4

1.3.1 电液伺服控制的特点4

1.3.2 电液伺服控制的局限5

1.4 电液比例控制技术5

1.5 电液伺服和电液比例技术的发展6

1.5.1 电液伺服技术的发展6

1.5.2 电液比例技术的发展7

第2章 控制方法及控制阀的选择8

2.1 开环控制与闭环控制8

2.2 按偏差控制与按扰动控制10

2.3 控制阀的选择10

2.4 普通开关电磁阀11

2.5 带阀芯控制的开关电磁阀12

2.6 不带反馈的比例阀13

2.7 带反馈的比例阀16

2.8 高性能比例阀17

2.9 伺服阀18

2.10 数字伺服阀18

2.11 速度控制系统19

2.11.1 节流速度控制19

2.11.2 带补偿的节流阀的

速度系统19

2.11.3 比例阀和伺服阀速度

控制系统20

2.12 力控制系统22

第3章 闭环控制元件25

3.1 伺服阀和比例阀的基本结构25

3.2 闭环比例阀25

3.3 伺服阀的闭环系统26

3.3.1 流量增益28

3.3.2 压力增益29

3.3.3 滞环、零偏、线性度、

对称度30

3.3.4 分辨率30

3.3.5 额定流量31

3.4 阀的动态特性33

3.4.1 阶跃响应33

3.4.2 频率响应34

第4章 放大器36

4.1 运算放大器36

4.2 功率放大器和电流负反馈

放大器41

4.3 直接耦合式直流放大器42

4.4 调制式直流放大器44

4.5 交流放大器44

4.6 放大器的调整44

4.7 斜坡模块45

第5章 传感器47

5.1 传感器的性能48

5.2 位移传感器49

5.2.1 直线位移传感器49

5.2.2 磁致伸缩传感器50

5.2.3 磁阻磁尺50

5.2.4 磁通门位移传感器52

5.2.5 感应同步器52

5.3 旋转位移传感器53

5.4 速度传感器54

5.4.1 测速发电机54

5.4.2 电磁脉冲发生器54

5.4.3 光电脉冲发生器55

5.5 流体压力传感器55

5.6 磁阻编码器式扭矩传感器56

电液伺服与电液比例控制技术第6章 阀的规格的确定57

6.1 从油缸开始设计57

6.2 从马达开始设计59

第7章 影响液压控制系统的因素62

7.1 伺服执行元件控制62

7.2 伺服变量泵系统63

7.3 系统的过滤64

第8章 闭环控制系统分析65

8.1 方框图65

8.2 系统的环路增益68

8.3 系统的响应70

8.4 液压动力元件的刚度72

8.5 负载的固有频率77

8.6 系统环路增益的确定80

8.7 系统性能的估算81

8.7.1 位置控制系统83

8.7.2 速度控制系统88

8.7.3 力控制系统90

第9章 校正控制技术94

9.1 比例加微分控制94

9.2 比例加积分控制96

第10章 电液伺服阀的试验99

10.1 伺服阀机械零位调整99

10.2 线圈阻抗和电感测量100

10.3 伺服阀静态特性试验101

10.4 频率特性试验102

10.5 温度试验103

10.6 振动试验104

10.7 伺服阀磨合试验105

10.8 电液伺服阀故障及排除105

参考文献107