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本书为新形态教材，以二维码的形式链接了重点章节的微课视频，学生可以随扫随学。本书配套PPT课件、习题参考答案及相关拓展资料，欢迎选用本书的教师登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）下载。本书编者团队主讲的“液压伺服与比例控制系统”课程已在中国大学MOOC上线，本课程为国家精品资源共享课，欢迎广大读者购买本书来配套学习。
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| 內容簡介： |
本书按照打造新工科精品教材的要求，以“会分析、会设计、会优化、会应用”为指导构建课程架构，结合国内外液压伺服与比例控制系统领域的最新理论研究成果与前沿的应用实例，结合作者多年来的教学实践经验梳理知识体系。本书内容包括液压伺服与比例控制系统的发展、工作原理、组成及特点，液压控制元件流量方程与特性参数，液压动力组件建模与分析，机液控制系统建模与分析，电液控制元件基本原理，电液控制元件建模与分析，电液伺服控制系统分析校正，电液伺服与比例控制系统的设计方法，电液伺服与比例控制系统设计实例。
本书可作为机械电子工程专业本科生“液压伺服与比例控制系统”“液压控制系统”及研究生“电液伺服控制理论”“现代伺服控制技术”等课程的教材，也可供有关工程技术人员参考。
本书为新形态教材，以二维码的形式链接了重点章节的微课视频，学生可以随扫随学。本书配套PPT课件、习题参考答案及相关拓展资料，欢迎选用本书的教师登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）下载。本书编者团队主讲的“液压伺服与比例控制系统”课程已在中国大学MOOC上线，本课程为国家精品资源共享课，欢迎广大读者购买本书来配套学习。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章绪论/1
11液压伺服与比例控制技术概述/1
111液压伺服控制技术的出现与发展/2
112液压比例控制技术的出现与发展/2
113液压伺服控制技术与比例控制技术的区别与联系/3
12液压伺服与比例控制系统的工作原理/6
13液压伺服与比例控制系统的组成及特点/9
131液压伺服与比例控制系统的组成/9
132液压伺服与比例控制系统的特点/9
14本书主要任务与知识体系/10
141主要任务/10
142知识体系/10
本章小结/11
习题/11
拓展阅读/11
第2章液压控制元件流量方程与特性参数/13
21液压控制元件的结构及分类/14
211控制阀的常见结构/14
212滑阀结构开口型式/14
22滑阀的一般分析/16
221一般流量方程/16
222阀的线性化分析与阀系数/18
23零遮盖滑阀的分析/20
231零遮盖四边滑阀的稳态特性方程/20
232理想零遮盖四边滑阀的阀系数/22
233实际零遮盖四边滑阀零位系数的计算/22
234实际零遮盖滑阀的阀系数试验测定/23
235零遮盖四边滑阀全特性流量压力方程/25
24负遮盖滑阀的分析/28
241正常工作区流量压力曲线方程/28
242顺向流动在不连续工作区的流量压力曲线方程/31
243逆向流动在不连续工作区的流量压力曲线方程/31
25正遮盖滑阀的分析/33
251正遮盖滑阀流量方程的推导/33
252正遮盖滑阀的线性化分析与阀系数/33
253正遮盖滑阀零位工作点的鲁棒性分析/34
26滑阀受力分析/36
261液动力/36
262驱动力/39
27滑阀的输出功率及效率/40
271输出功率/40
272效率/41
28滑阀的设计/41
281结构型式的选择/42
282主要参数的确定/42
283其他设计要点/43
29喷嘴挡板阀/44
291单喷嘴挡板阀的静态特性/44
292双喷嘴挡板阀的静态特征/47
293喷嘴挡板阀的设计/50
210射流管阀/51
2101射流管阀的工作原理/51
2102射流管阀的静态特性/53
2103射流管阀的几何参数/53
2104射流管阀的特点/55
本章小结/55
习题/55
拓展阅读/56
第3章液压动力组件建模与分析/58
31阀控液压缸动力组件/58
311基本方程/59
312框图与传递函数/61
313传递函数的简化/63
314频率响应分析/67
315阀控非对称液压缸/73
32阀控液压马达动力组件/74
321基本方程/74
322传递函数/75
33泵控液压缸动力组件/76
331基本方程/78
332框图与传递函数/78
333传递函数的简化/78
34泵控液压马达动力组件/79
341基本方程/80
342框图与传递函数/81
343传递函数的简化/81
344泵控液压马达与阀控液压马达的比较/82
345几个关键参数对系统性能的影响/83
35液压动力组件与负载的匹配/84
351负载特性/84
352等效负载的计算/87
353输出特性/88
354负载匹配/89
355利用最佳匹配原则确定参数/90
36负载敏感系统/90
361工作原理/90
362数学建模/91
363框图与传递函数/94
本章小结/95
习题/95
拓展阅读/95
第4章机液控制系统建模与分析/97
41机液位置控制系统/98
411系统的组成及框图/98
412稳定性分析/99
42机液速度控制系统/102
421系统的组成及工作原理/102
422基本方程及框图/103
423传递函数推导/105
43结构柔度对稳定性的影响/106
431考虑结构柔度的系统基本方程与传递函数/106
432考虑结构柔度的系统稳定性分析/109
433提高综合谐振频率和综合阻尼比的方法/110
434反馈柔度对稳定性的影响/111
44液压转矩放大器/112
441液压转矩放大器的结构原理/112
442液压转矩放大器的静动态特性分析/113
443液压转矩放大器计算实例/115
45步进液压缸/116
本章小结/117
习题/117
拓展阅读/119
第5章电液控制元件基本原理/120
51电液控制元件的组成及分类/120
511电液控制元件的组成/120
512电液伺服阀的组成/121
513电液伺服阀的分类/122
52电气机械转换器/123
521电气机械转换器的分类及要求/123
522力矩马达的分类及要求/126
523比例电磁铁及其控制/128
53电液伺服阀的典型结构和工作原理/129
531单级电液伺服阀/129
532二级电液伺服阀/130
533三级电液伺服阀/136
54电液比例阀的典型结构和工作原理/137
541电液比例方向阀/137
542电液比例压力阀/139
543先导式电液比例溢流阀/141
544电液比例流量阀/143
55伺服变量泵的典型结构和工作原理/146
本章小结/148
习题/148
拓展阅读/149
第6章电液控制元件建模与分析/150
61力反馈二级电液伺服阀/151
611前置放大级/151
612功率放大级/156
613传递函数/157
614动态特性/159
62电液伺服阀的特性及主要的性能指标/159
621静态特性/159
622动态特性/162
623输入特性/163
63先导式电液比例方向阀数学模型/164
631结构组成及工作原理/164
632比例控制放大器环节/165
633先导级环节/167
634主级环节/170
635位移检测反馈环节/172
636环节数学模型汇总/172
637系统框图与模型/173
64伺服变量泵数学模型/175
641结构组成及工作原理/175
642系统框图与模型/175
本章小结/177
习题/177
拓展阅读/177
第7章电液伺服控制系统分析校正/179
71电液伺服控制系统概念及分类/179
72电液位置伺服控制系统/180
721系统组成及工作原理/181
722基本方程与传递函数/182
723系统特性分析/183
724系统校正/189
73电液速度伺服控制系统/195
731系统组成及工作原理/196
732基本方程与传递函数/196
733系统特性分析/197
734系统校正/198
735泵控液压马达速度伺服控制系统/199
74电液力伺服控制系统/201
741电液力伺服控制系统简介/201
742系统组成及工作原理/202
743基本方程与传递函数/202
744系统特性分析/205
745系统校正/205
本章小结/207
习题/208
拓展阅读/210
第8章电液伺服与比例控制系统的设计方法/212
81系统设计的注意事项与基本步骤/212
811注意事项/212
812基本步骤/215
82液压油源的选取/221
821注意事项/221
822液压油源的控制形式/223
83伺服阀与比例阀放大器的选取/225
831伺服阀放大器/225
832比例阀放大器/227
84数字控制器的典型形式/229
841数字控制器的组成/229
842常用的数字控制器/230
本章小结/235
习题/236
拓展阅读/236
第9章电液伺服与比例控制系统设计实例/238
91四辊可逆冷轧机电液位置伺服控制系统设计实例/238
911确定设计要求/239
912控制方案拟订/240
913动力组件匹配/240
914确定各环节的传递函数/241
915动态特性分析及校正/243
92液压数控转台电液速度伺服控制系统设计实例/246
921确定设计要求/246
922控制方案拟订/246
923动力组件匹配/247
924确定各环节的传递函数/248
925动态特性分析及校正/250
93液压驱动机器人膝关节电液力伺服控制系统设计实例/251
931确定设计要求/251
932控制方案拟订/252
933动力组件匹配/252
934确定各环节的传递函数/253
935动态特性分析及校正/254
本章小结/257
习题/257
拓展阅读/259
参考文献/261
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| 內容試閱：
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前言
液压伺服控制是一门既古老而又充满生命力、影响力的科学技术，从公元前的水钟到第一次世界大战前的海军舰艇上的操舵设备，再到20世纪40年代飞机用操纵系统、到今天宇航飞船飞行器控制、炮塔的跟踪控制、跳跃奔跑的Atlas机器人等，无不彰显了液压伺服控制系统控制精度高、响应迅速的优异品质。液压比例控制技术是20世纪60年代在液压伺服控制技术基础上，降低动态响应，以比例元件为核心控制元件，弥补了液压伺服控制应用和维护条件苛刻、成本高等缺点，广泛应用于工程机械、海洋船舶、锻压装备等领域。液压伺服控制技术与液压比例控制技术虽在结构原理上有区别，但在理论分析上有相通之处。本书以液压伺服与比例控制技术为题，应用经典控制理论将液压伺服控制技术与液压比例控制技术融合起来向读者进行介绍。
本书内容包括液压伺服与比例控制系统的发展、工作原理、组成及特点，液压控制元件流量方程与特性参数，液压动力组件建模与分析，机液控制系统建模与分析，电液控制元件基本原理，电液控制元件建模与分析，电液伺服控制系统分析校正，电液伺服与比例控制系统的设计方法，电液伺服与比例控制系统设计实例。本书主要作为机械电子工程专业及相关专业的专业课教材。
本书教学目标是使学生了解液压伺服与比例控制系统的特点，掌握电液控制元件的组成和基本原理，能够建立液压伺服与比例控制系统数学模型并进行分析，学会液压伺服与比例控制系统设计、分析和校正方法，能够应用所学知识指导工程实践，提高分析问题和解决复杂问题的能力。
液压伺服与比例控制技术作为流体传动与控制领域的重要分支，综合了经典控制理论相关知识，位于液压领域知识体系的塔尖，理论性较强，对于初学者来说晦涩难懂。为了使读者能够通过本门课学习达到“四会”目标，即会分析、会设计、会优化、会应用，本书进行了以下尝试和创新：
1）给出了液压伺服与比例控制系统的知识体系，每章标注出需掌握的重点内容，并增加了知识导图，使学生能够更好地了解本书所涉及的知识点之间的逻辑关系和内在关联。
2）结合国内外液压伺服与比例控制系统领域的最新理论成果与前沿应用实例，添加了电液控制元件及其建模分析、负载敏感系统建模分析、电液伺服与比例控制系统设计步骤及案例，以图表、曲线等形式促进理论知识理解，培养学生解决实际问题的能力。
3）为更加符合学生的认知规律，分析过程力求简化，建模过程力求清晰，强调概念和方法，内容由浅入深，便于学生理解与自学。
4）探索多媒体新形态手段。本书为新形态教材，以二维码的形式链接了重点章节的微课视频，便于学生随扫随学。本书配套PPT课件、习题参考答案及相关拓展资料，以供选用本书的教师下载采用。本书编者团队主讲的“液压伺服与比例控制系统”课程已在中国大学MOOC上线，提供多平台学习手段。
5）在每章章末设有“思政拓展”模块，以二维码的形式链接了拓展视频，让学生进行课程学习之余，了解“蛟龙号”“天鲲号”等国之重器的创新历程，了解新中国最早的万吨水压机、新中国第一台煤矿液压支架、第一台国产电动轮自卸车等对我国制造业具有重大意义的机械装备，将党的二十大精神融入其中，树立学生的科技兴国、科技报国意识，助力培养德才兼备的高素质人才。
本书由燕山大学孔祥东、姚静任主编。第1章由孔祥东、李莹编写，第2章由姚静编写，第3章由艾超、陈文婷编写，第4章由张伟、高殿荣编写，第5、6章由张晋、吴晓明编写，第7章由赵劲松编写，第8章由俞滨编写，第9章由巴凯先编写。
本书由燕山大学姚成玉主审并提出宝贵意见。本书的编写得到了燕山大学机械工程学院众多老师与同学的支持与帮助，在此一并表示感谢。
本书难免有漏误和不足，敬请读者交流指正。
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