一、液壓伺服控制系統(tǒng)的***
現(xiàn)對液壓伺服控制系統(tǒng)在設(shè)計和應(yīng)用中體現(xiàn)的優(yōu)缺點進(jìn)行一下歸納和總結(jié)。 同機(jī)電伺服系統(tǒng)、氣動伺服系統(tǒng)相比較，液壓伺服系統(tǒng)具有以下的突出特點，以致成為采用液壓系統(tǒng)而不采用其他控制系統(tǒng)的主要原因：
1、重量比大
在同樣功率的控制系統(tǒng)中，液壓系統(tǒng)體積小，重量輕。這是因為對機(jī)電元件，例如電動機(jī)來說，由于受到激磁性材料飽和作用的限制，單位重量的設(shè)備所能輸出的功率比較小。液壓系統(tǒng)可以通過提高系統(tǒng)的壓力來提高輸出功率，這時只受到機(jī)械強(qiáng)度和密封技術(shù)的限制。在典型的情況下，發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的功率比*為16.8W/N，而液壓泵和液壓馬達(dá)的功率——重量比為168W/N，是機(jī)電元件的10倍。在航空、航天技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的液壓馬達(dá)是675W/N。直線運動的動力裝置更加懸殊。
這個特點，在許多場合下，在采用液壓伺服而不采用其他伺服系統(tǒng)的重要原因，也是直線運動系統(tǒng)控制系統(tǒng)中多用液壓系統(tǒng)的重要原因。例如在航空、特別是導(dǎo)電、飛行器的控制中液壓伺服系統(tǒng)得到了很普遍的應(yīng)用。幾乎所有的中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)都是采用液壓控制系統(tǒng)。
2、力矩慣量比大
一般回轉(zhuǎn)式液壓馬達(dá)的力矩慣量比是同容量電動機(jī)的10倍至20倍，一般液壓馬達(dá)為61x10Nm/Kgm2。力矩慣量比大，意味著液壓系統(tǒng)能夠產(chǎn)生大的加速度，也意味著時間常數(shù)小，響應(yīng)速度快，具有**的動態(tài)性能。因為液壓馬達(dá)或者電動機(jī)消耗的功率一部分來克服負(fù)載，另一部分消耗在加速液壓馬達(dá)或者電動機(jī)本身的轉(zhuǎn)子。所以一個執(zhí)行元件是否能夠產(chǎn)生所希望的加速度，能否給負(fù)載以足夠的實際功率，主要受到它的力矩慣量比的限制。
這個特點也是許多場合下采用液壓系統(tǒng)，而不是采用其他控制系統(tǒng)的重要原因。例如火箭炮武器的防真系統(tǒng)中，要求平臺有極大的加速度，具有很高的響應(yīng)頻率，這個任務(wù)只有液壓系統(tǒng)可以勝任。
3、液壓馬達(dá)的調(diào)速范圍寬
所謂調(diào)速范圍寬是指馬達(dá)的相當(dāng)大轉(zhuǎn)速與相當(dāng)小平穩(wěn)轉(zhuǎn)速只比。液壓伺服馬達(dá)的調(diào)速范圍一般在400左右，好的上千，通過良好的回路設(shè)計，閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍更寬。
這個指標(biāo)也常常是采用液壓伺服系統(tǒng)的主要原因。例如在**導(dǎo)彈、衛(wèi)星等飛行器的雷達(dá)、光學(xué)**裝置，在導(dǎo)彈起飛的的初始階段，視場半徑很小，要求很大的**角速度，進(jìn)入軌道后視場半徑變小，要求**的角速度很小，因此要求系統(tǒng)的整個**范圍很大。所以對于液壓伺服系統(tǒng)有著良好的調(diào)速變化性能，也是其他控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢。
液壓伺服系統(tǒng)很容易通過液壓缸實現(xiàn)大功率的直線伺服驅(qū)動，而且結(jié)構(gòu)簡單。若采用以電動機(jī)為執(zhí)行元件的機(jī)電系統(tǒng)，則需要通過齒輪齒條等裝置，將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動，從而結(jié)構(gòu)邊的復(fù)雜，而且會因為傳動鏈的間隙而帶來很多問題;若采用直線式電機(jī)，體積重量將**增加。
從力——質(zhì)量比來說，支流直線式電動機(jī)的力——質(zhì)量比為130N/Kg，而直線式液壓馬達(dá)(油缸)的力——質(zhì)量比是13000N/Kg,是電機(jī)元件的100倍。所以在負(fù)載要求做直線運動的伺服系統(tǒng)中，液壓系統(tǒng)比機(jī)電系統(tǒng)有著明顯的優(yōu)勢。
4、液壓伺服的剛度比較大
在大的后坐力或沖擊震動下，如不采用液壓系統(tǒng)，有可能導(dǎo)致整體機(jī)械結(jié)構(gòu)的變形或損壞。特別是在導(dǎo)彈發(fā)射或火箭炮發(fā)射時候，由于瞬間沖擊波比較大，為了保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定以及安全性，必須采用液壓伺服系統(tǒng)技術(shù)。由于液壓缸可以裝載溢流閥，所以在大的震動和沖擊下可以有溢流作用，保證了整個系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性。
