本手册主要介绍液压与气动系统中的流动理论和流体力学基本公式，经典和现代控制理论以及流体参数的机械量的测量、液压系统的监测与故障分析，液压、气动系统的工作介质及动力源，主要液压、气动元件的辅件的结构和工作原理，液压、气动系统基本回路和系统设计方法等。可供液压、气动技术的研究、教学、设计、维修人员及大专院校有关专业的师生参阅。

本手册共六篇。第一篇介绍液压与气动系统中的流动理论和流体力学基本公式。第二篇介绍经典和现代控制理论以及流体参数的机械量的测量，液压系统的监测与故障分析。第三篇和第四篇分别介绍了液压、气动系统的工作介质及动力源；主要液压、气动元件的辅件的结构和工作原理；液压、气动系统基本回路和系统设计方法。第五篇向读者提供了若干液压，气动应用系统的实例。第六篇是参考资料篇，包括设计理论与方法，液压、气动图形符号及名词术语等。

本手册可供液压、气动技术的研究、教学、设计、维修人员及大专院校有关专业的师生参阅。

序言

第一篇 流体传动基础理论

第一章 液压与气动工作介质流动的

基本方程

1.1 压力与流量的基本性质

1.1.l 压力及其性质

1.1.2 流量与平均流速

1.1.3 帕斯卡原理

1.2 连续性方程

1.3 运动方程

1.3.l 纳维一斯托克斯方程

1.3.1.l 斯托克斯近似

1.3.1.2 奥森近似

１.3.2 欧拉运动方程

1.3.3 动量方程

1.4 能量方程

1.4.１ 一般能量方程

1.4.2 伯努利方程

1.4.3 粘性流体中的伯努利方程

参考文献

第二章 液压与气动工作介质的

流动状态

2.1 定常流动与非定常流动

2.2 展流与素流

2.3 可压缩流动与不可压缩流动

2.3.l 压缩系数与体积模量

2.3.2 波动方程

2.3.3 可压缩流场举例——喷嘴出口

流场

2.4 相似性准则

2.4.l 力学相似

2.4.2 基本量纲与白金汉知定理

2.4.3 与流动有关的量纲为1的

基本量

2.4.4 与热传递有关的量纲为1的

基本量

参考文献

第三章 实用流体力学理论

3.1 管内定常流与非定常流

3.1.l 管内定常流

3.1.１.１  管内的流速和压力损失

3.１.1.2 管内层流

3.1.1.3 管内素流

3.1.１.4 进口起始段

3.1.1.5 管路中的各种损失

3.1.2 管内非定常流

3.l.2.l 不可压缩粘性流体

3.l.2.2 可压缩流体

3.１.2.3 管端压力与流量的关系

3.2 缝隙流

3.2.１ 圆柱形节流孔

3.2.2 两平行平板门的流动

3.2.3 圆柱环形间的流动

3.2.3.l同心圆柱环形间的流动

3.2.3.2偏心圆柱环形问的流动

3.2.4 变间隙宽度中的流动

3.2.4.l 倾斜平板间隙流动

3.2.4.2 几种同心环形变间隙

流动

3.2.4.3 偏心环形变间隙流动

3.2.5 两平行圆盘问的放射状流动

3.2.5.l 两圆盘固定的情况

3.2.5.2 上圆盘以等角速度旋转，

下圆盘固定的情况

3.2.6 挤压流动

3.2.7 阻塞现象

3.2.８ 间隙中的油温上升

3.2.８.１ 两平行平板间的压差流

3.2.８.2 平行平板门的剪切流

3.2.８.3 具有压基和相对运动面的间

隙流

3.2.9 静压支承

3.2.10 动压支承

3·3 淹没射流

3.3.l 圆柱滑闹闹口的流量计算

3.3.2 圆锥阀门口的流量计算

3.4 动量定理

3.4.l 动量理论

3.4.1.l 控制作静止不动的情况

3.4.1.2 控制体运动的情况

3.４.2 动量矩理论

3.４.3 动量理论的应用举例

3.4.3.l 射流与挡板的作用力

3.4.3.2 流体对弯管的作用力

3.４.4 液动力现象

3.4.4.1 作用在滑间上的液动力

3.4.4.2 作用在锥间上的液动力

参考文献

第四章 液压与气动工作介质的

流动现象

4.１ 气蚀

４.１.１ 气泡的产生

4.l.2 气泡破坏和金属的侵蚀

4.l.3 节流部位和问中的气蚀现象

4.1.4 液压泵中的气蚀现象

4.1.5 淮压执行元件中的气蚀现象

4.2 射流

4.2.1  自由射流

4.2.2 半射流

4.2.3 附壁射流

4.2.4 对平板的冲击射流

4.2.5 阀开口处的射流

4.3 通过多孔介质的流动

4.3.1 过滤过程的类型

4.3.2 多孔介质的几何参数

4.3.3  达西定律和渗透系数

4.3.4 通过多孔介制裁的流体运动方程式

4.3.5 滤饼过滤理论

4.3.6 通过多孔介质的实用公式

4.4 润滑\\磨擦与磨损

4.4.1 润滑

4.4.1.1 流体润滑

4.4.1.2 固体润滑

4.4.2 磨擦

4.4.2.1 干摩擦机理

4.4.2.2 边界磨擦机理

4.4.2.3 流体磨擦

4.4.3 磨损

4.5 凝露

4.5.1 蒸气气体混合物

4.5.2 露点

4.5.3 湿空气

4.5.4  湿空气的状态参数

参考文献

第二篇 控制与检测

第一章 经典控制理论

1.1 概述

1.2 反馈控制系统

1.2.1 反馈控制系统的基本组成

1.2.2 控制系统的动态数学模型

l.2.3 传递函数

1.2.4 方块图

1.3 控制系统的瞬态响应

1.3.1 瞬态响应的典型输入信号

1.3.2 一阶系统的瞬态响应

1.3.3 二阶系统的瞬态响应

1.3.4 高阶系统的瞬态响应

1.3.5 系统的时域性能指标

1.3.6 根轨迹法

1.3.7 系统闭环零、极点的分布

对系统瞬态响应的影响

1.4 控制系统的频率特性

1.4.1 频率特性的基本概念

1.4.2 频率响应的极坐标图和对数坐

标图

1.4.3 控制系统的闭环频率响应

1.5 控制系统的稳定性分析

1.5.l 系统稳定性的一般概念

1.5.2 劳斯稳定判据

1.5.3 乃奎斯特稳定判据

1.5.4 对数频率特性的稳定性判据

l.5.5 控制系统的相对稳定性

1.6 控制系统的误差分析

1.6.1 系统稳态误差的基本概念

1.6.2  系统稳态误差的计算

1.7 控制系统的校正

1.7.1 系统校正概述

1.7.2 串联校正

1.7.3 并联校正

1.8 非线性控制系统的分析方法——描述函数法

1.8.l 描述函数

1.8.2 描述函数法分析非线性系统的

稳定性

参考文献

第二章 现代控制理论

2.l 状态空间基础

2.1.1 状态空间模型

2.1.2 转移矩阵及其性质

2.2 系统结构分析

2.2.l 非奇异变换及其性质

2.2.2 系统的对角规范型

2.2.3 能控性和能观性

2.2.4 对偶原理

2.2.5 卡尔曼结构原理

2.2.6 传递函数分子分母的零极点相消

与能控能观性

2.3 系统稳定性分析

2.3.1 李亚普诺夫稳定性定义

2.3.2 李亚普诺夫第二方法

2.3. 3李亚普诺夫第二方法用于线性

定常系统

2.4 系统综合理论

2.4.l 状态反馈

2.4.2 单输入系统的闭环极点配置

2.4.3 静态特性

2.4.4 状态观测器及其反馈系统

2.5 线性系统二次型性能指标的

最优控制

2.5.l 有限时间最优状态调节器

2.5.2 无限时间最优状态调节器

参考文献

第三章 离散系统控制理论

3.1 概述

3.1.l 数字控制系统的结构

3.1.2 数字控制系统与连续控制

系统

3.1.3 离散系统的分析方法

3.2 信号采集与保持

3.2.1 采样周期的选取

3.2.2 信号保持

3.3 线性数字控制系统的稳定性

分析

3.3.1 Z变换

3.3.2 脉冲传递函数

3.3.3 线性离散控制系统的稳定性

分析

3.3.4 线性离散控制系统的稳态

误差

3.4 数字控制器设计

3.4.l 数字控制器的模拟化设计

3.4.2 数字控制器的数字化设计

3 4. 3 数字 PID控制

3.5 线性离散系统的状态空间分

析法

参考文献

第四 章系统辨识

4.1 辨识的基本概念

4.1.1 辨识的定义

4.1.2 数学模型及其分类

4.1.3 误差准则

4.1.4 辨识的基本原理

4.1.5 辨识的内容和步骤

4.2 系统的数学描述

4.2.l 系统的外部描述

4.2.2 系统的内部描述

4.2.3系统的随机描述

4.3 辨识的经典方法

4.3.1 阶跃响应法

4.3.2 脉冲响应法

4.3.3  频率响应法

4.3.4 相关分析法

4，3.5 谱分析法

4.3.5.1 周期图法

4.3.5.2 平滑法

4.4 最小二乘辨识法

4.4.1 最小二乘参数估计值的统计

性质

4.4.2 最小二乘法（LS）

4，4.2.1 最小二乘法基本原理

4.4 2.2 加权最小二乘法（ WLS）

4.4.3 广义最小二乘法（GLS）

4.4.4 辅助变量法（IV）

4.4.5 增广矩阵法（EM）

4.4.6 最小二乘类算法的比较

4.4.7 最小二乘法的递推形式

4.5 极大似然参数辨识方法

4.5.1 极大似然原理

4.5.2 动态系统模型参数的极大似然

估计

参考文献

第五章 自适应控制和预测

控制

5.1 自适应控制

5.1.l 自适应控制综述

5.1.2 模型参考自适应控制

5.1.2.1 自适应控制器及其调节机

构的设计

5.1.2.2 模型参考自适应控制系统

中参考模型的选取与系统

性能

5.2 预测控制

5.2.1 内部模型

5.2.2 参考轨迹

5.2.3 控制算法

参考文献

第六章 智能控制理论

6.l 概述

6.1.1 智能控制的对象特性

6.1.2 智能控制系统的功能要求

6.1.3 智能控制系统的一般结构

6.2 模糊逻辑控制

6.2.1 模糊集合的基本概念

6.2.2 模糊控制器的基本结构

6.2.3 知识库

6.2.4 模糊化计算和精确化计算

6.2.5 模糊推理

6.2.6 模糊控制与传统控制方法的

结合

6.3 神经网络控制

6.3.1 神经网络简介

6.3.2 前馈网络

6.3.2.l 多层感知器网络

6.3.2.2  BP网络

6.3.3 反馈网络

6. 3. 3.1  HOpfield网络

6.3.3.2  BOltzmann机

6.3.4 神经网络控制器的结构

6.3.4.1 神经网络监督控制

6.3.4.2 神经网络直接逆控制

6.3.4.3 神经网络自适应控制

6.3.4.4 神经网络内模控制

6.3.4.5 神经网络预测控制

6.4 专家控制

6.4.1专家系统概述

6.4.2 专家控制系统

6.5 学习控制

6.5.l 基于模式识别的学习控制

6.5.2 迭代自学习控制

6.5.3 联结主义学习控制

6.6 逆阶智能控制系统

6.7 智能控制在液压领域应用

简述

参考文献

第七章 测量的基础

7.1 概述

7.1.1 测量的目的

7.1.2 信号

7.1.3 测量方法的选择

7.1.4 单位与标准

7.2 测量误差与精度

7.2.l 测量误差

7.2.2 误差的定义

7.2.3 产生误差的原因

7.2.4 误差的性质

7.2.5 误差的传递规律

7.2.6 测量精度

7.3 测量数据的处理和精度

表示

7.3.l 图线法

7.3.2 统计处理法

73.3 最小二乘法

7.3.4 测量精度的表示方法

参考文献

第八章 流体参数的测量

8.1 流速测量

8.1.l 流速测量概述

8·1.2 毕托静压管

8.13 热线、热膜风速计

sl.4 激光流速计

8.2 流量测量

8.2.l 流量测量概述

8.2.l.1 流量测量方法及常用

流量计的分类

8.2.1.2 流量测量必须注意的

问题

8.2.2 稳态流量的测量

8.2.2.1 容积式流量计

8.2.2.2 差压式流量计

8.2.2.3 面积式流量计

8.2.2.4 涡轮流量计

8.2.2.5 电磁流量计

8.2，2.6 超声波流量计

8.2.2.7 旋涡流量计

8.2.3 动态流量的测量

8. 3 压力测量

8.3.l 液柱压力计

8.3.2 弹性式压力计

8.3.3 压力变送器

8.3.3.1 膜片电感型压力变送器

8.3.3.2 电容式压力变送器

8.3.3.3 气动式压力变送器

8.3.3.4 压力变送器的发展

8.3.4 压力传感器

8.3.4.1 电阻式压力传感器

8.3.4.2 应变式压力传感器

8.3.4.3 压阻式压力传感器

8.3.4.4 压电式压力传感器

8.3.4. 5集成一体化压力传感器

8.3.5 压力测试仪表的标定

8.3，5.1 静态标定和重锤式

压力计

8.3.5.2 压力传感器的动态标定

8.3.5.3 压力仪表的选用和安装

8.4 温度测量

8.4.l 接触式温度测量

8.4.1.1 玻璃温度计

8.4.1.2 电阻温度计

8.4.1.3 热电偶温度计

8.4.1.4 双金属温度计

8.4.2 非接触式温度测量

8.4.2.1 光学高温计

8.4.2，2 辐射式高温计

8.4.2.3 红外辐射温度计

8.5 粘度测量

8.5.l 基本概念

8.5.2 毛细管粘度计

8.5.3 旋转粘度计

8.5.4 落体式粘度计

8，5.5 振动粘度计

8.6 密度测量

8.6.1 基本概念

8.6.2 液体密度的测量

8.6.2.l 比重瓶法

8.6.2.2 浮子式密度计

8.6.2.3 浮计（浮标）测量法

8.6.2.4 振动式密度计

8.6.3 气体密度的测量

8.7 湿度测量

8.7.1 基本概念

8.7.2 几种测量湿度的仪器

8.7.2.l 干湿计

8.7.2.2 毛发湿度计

8.7.3 湿度传感器

8.7.3.l 电解湿度传感器

8.7.3.2 电容式湿敏元件

参考文献

第九章 机械量的测量

9.1 位移和角位移测量

9.1.l 位移和角位移测量概述

9.1.1.1 长度测量的分类

9.1.1.2 长度测量的方法

9.1.1.3 长度测量装置的结构

9.l.2 机械法测量

9.1.2.l 利用螺纹测量位移

9.1.2.2 利用齿轮机构测量位移

9.1.2.3 利用刻度尺测量位移

9.1.3 气动测量法

9.1.4 电磁测量法

9.1.4.1 电位计式

9.1.4.2 霍尔式

9.1.4.3 应变式

9.1.4.4 差动变压器式

9.1.4.5 差动电感式

9.回.4.6 磁栅式

9.1.4.7 电容式

9.1.4.8 微动同步器

9.1.4.9 磁感应同步器

9.1.4.10 电涡流位移传感器

9.1.4.11 磁致伸缩式

9.1.5 光学法测量

9.1.5.1 光栅式

9.1.5.2 光电编码器

9.1.5.3 激光测量法

9.2 速度和角速度的测量

9.2.l 基本概念

9.2.1.1 速度和角速度

9.2.1.2 测量方法

9.2.2 机械法测量

9.2.2.l 累计式转速计

9.2.2.2 离心式转速计

9.2.3电 磁法测量

9.2.3.l 磁电式直线速度传感

器

9.2.3.2 测速发电机

9.2.3.3 磁电式脉冲传感器

9.2.3.4  电涡流式脉冲传感器

9.2.4 光学法测量

9.2.4.l 闪频测速仪

9.2.4.2 光电式脉冲传感器

9.2.5 相关法速度测量

9.2.6 激光多普勒测速法

9.3 加速度、角加速度和振动

测量

9.3.1 惯性式振动传感器的基本

原理

9.3.2 磁电式拾振器

9.3.3 压电式加速度计

9.3.4 应变式加速度计

9.3.5 压阻式加速度计

9.3.6 集成一体化拾振器

9.3.7 涡流式振动位移传感器

9.3.8 角加速度测量

9.3.9 振动测量系统的组成

9.4 力和转矩的测量

9.4.l 力的测量

9.4.2 转矩测量

9.5 噪声测量

9.5.l 噪声测量概述

9.5.2 噪声测量仪器

9.5.2.l 传声器

9.5.2.2 声级计

9.5.2.3 声级计校准装置

9.5.2.4 频率分析仪

9.5.3 液压气动设备的噪声测量

9.5.3.1 测量标准简介

9.5.3.2 一般的现场测量

9.5.3.3 声功率级测量

参考文献

第十章 流动可视化

10.1 壁面流动可视化

10.2 示踪法可视化

10.3 光学显示方法的特点

10.4 图象处理技术在流动叮视

化中的应用

10.4.l 流动可视化图象的获取

10.4.1.1 光源

10.4.1.2 图象获取的方法

1O.4.2 流动可视化图象的数字

处理

10.4.2.1 数据压缩

10.4.2.2 图象增强

10.4.2.3 图象的分割与描述

10.4.2.4 图象分解

10.4.2.5 三维图形显示

10.4.3 示踪粒子数字成象测速

技术

10.5 发展中的流动可视化技术

参考文献

第十一章 液压系统工况监测与

故障诊断

11.1 概述

11.l.1 工况监测与故障诊断的

意义

11.1.2 工况监测与故障诊断的基本

概念

11.1.3 离线与在线故障诊断

11.2 工况监测系统的基本结

构

11.2.1 监测系统的组成

11，2.2 传感器

11.2.3 记录设备

11.2.3.l  磁带记录仪

11.2.3.2 计算机数据采集系统

11.2.4 信号测量与分析设备

11.2.4.1 专用设备

11.2.4.2 以计算机为核心的通用

设备

11.3 信号处理的基本概念

11.3.1 采样定理

11.3.2 时域分析方法

11.3.3 频谱分析方法

11.3.4 卷积定理与相关定理

11.3.5 现代谱分析方法

11.4 系统特征提取与故障

诊断

11.4.l 液压系统的传统故障诊断

方法

11.4.2 液压系统的精确故障

诊断方法

参考文献

第三篇 液压元件与系统

第一章  工作液体

1.1 概述

1.2 I作液体的物理化学性质

1.2.l 密度

1.2.2 粘度

1.2.2.l 粘度的表示方法

1.2.2.2 粘度一温度特性

1.2.2.3 粘度一压力特性

1.2.3 可压缩性

1.2.4 抗燃性

1.2.5 温度膨胀

l.2.6 热导率

1.2.7 比热容

1.2.8 凝点或倾点

1.2.9 酸值

l.2.10 腐蚀

1.3 I作液体的种类及特性

1.3.1 品种分类

l.3.2 粘度分类

l.3.3 命名及代号

1.3.4 液压油（液）品种

1.3.4.l 矿物油型和合成烃型液压油

l，3.4.2 难燃液压液

1.3.4.3 专用液压油（液）

1.3.4.4 液压油（液）的选用

1.3.4.5 其它工作液体

1.4 工作液体的污染及管理

1.4.1 工作液体污染及对液压

系统的影响

1.4.1.1 污染物种类与危害

1.4.1.2 元件的污染磨损

1.4.l.3 滑阀的污染卡紧

1.4.1.4 油液性能的劣化

1.4.2 I作液体污染分析

1 .4.2.1 光谱分析

1.4.2.2 铁谱分析

1.4.2.3 颗粒污染度测定

1.4.2.4 水分测定

1.4.2.5 空气含量测定

1.4.2.6 红外光谱分析

1.4.2.7 I作液体的取样

1.4.3 工作液体的污染度测量

1.4.3.1 污染度测量方法

1.4.3.2 自动颗粒计数器

14.3.3 滤膜（网）式污染检

测仪

1.4.4 工作液体的污染度等级

1.4.4.1 NAS1638污染度等级

1.4.4.2 ISOll218污染度等级

1.4.4.3  ISO4406污染度等级

1.4.4.4 几种污染度等级标准的对应关系

1.4.5 I作液体的净化

1.4.5.1 净化方法概述

1.4.5.2 固体颗粒物的滤除

1.4.5.3 油液中水的排除

1.4.5.4 静电净油法

14.6 过滤器与过滤机

1.4.6.l 过滤介质与过滤机理

1.4.6.2 过滤器的类型

1.4.6.3 过滤器的结构

1.4.6.4 过滤器的性能及评定

方法

1.4.6.5 过滤器的选用

14.6.6 过滤机

1.4.7 液压系统污染控制与管理

1.4.7.l 污染控制平衡及因素

1.4.7.2 污染源及控制措施

1.4.7.3 液压元件和系统的清洗

1.4.7.4 液压系统污染控制

管理规范

参考文献

第二章 控制放火器与电机械

转换器

2.l 概述

2.1.1 控制放大器的功能与基本

要求

2.1.2 电一机械转换器的功能与

基本要求

2.2 控制放大器

2.2.1 分类

2.2.2 构成及工作原理

2.2.3 常用控制放大器简介

2.2.3.1 伺服控制放大器

2.2.3.2 比例控制放大器

2.2.3.3 全数字式控制放大器

2.3 电一机械转换器

2.3.l 分类

2.3.2 开关型电磁铁

2.33 比例电磁铁

2.3.3.1 比例电磁铁的技术要求

2.3.3.2 单向比例电磁铁的结构与

工作原理

2.3.3.3 单向比例电磁铁的分类

2.3.3.4 比例电磁铁的控制特性

2.3.3.5 双向比例电磁铁

2.3.3.6 比例电磁铁的选用

2.3.4 动铁式力矩马达

2.3.5 动图式电一机械转换器

2.3.6 步进电动机

2.3.7 其它型式的电一机械转换器

参考文献

第三章 液压控制阀

3.l 概述

3.1.1 液压阀的分类

3.l.2 圆柱滑间的特性

3.1.3 推阀和球阀的特性

3.2 液桥与电桥的类比

3.2.1 液压半桥

3.2.2 双先导控制液桥的要求

3.2.3 动态阻尼液阻

3.2.4 级闪动压反馈液阻

3.2.5 液压半桥及液阻功能实例

3.3 方向控制阀

3.3.l 单向阀及液控单向阀

3.3.2 换向阀

3.3.3 多路换向阀

3.3.4 方向控制阀的其它品种

3.4 压力控制阀

3.4.l 溢流阀

3.4.2 减压阀

3.4.3 顺序阀、卸荷阀和平衡阀

3.4.4 压力继电器

3.5 流量控制阀

3.5.1 节流阀

3.5.2调速问

3.5.3 溢流节流阀

3.5.4 单路稳流阀

3.5.5 分流集流阀

3.5.6 限速切断阀

3.5.7 流量阀的选用原则

3.6 插装阀

3.6.l 盖板式二通插装阀

3.6.2 螺纹式插装阀

3. 7 电液控制阀

3.7.1 电液控制阀先导级的结构

型式及特点

3.7.2 电液控制阀的控制特性

与负载特性

3.7.3 电液控制阀的级间耦合

3.7.4  电液比例阀

3.7.5 电液伺服阀

3.7.6 数字阀

参考文献

第四章 液压泵

4.l 概述

4.1.l 液压泵的分类

4.1.2 主要参数及计算

4.1.3 液压泵特性

4.2 齿轮泵

4.2.l 分类、工作原理及典型

结构

4.2.2 高压齿轮泵的轴向、径向补偿

措施

4.2.3 齿轮泵的困油及流量脉动

4.2.4 主要性能参数

4.2.5 应用

4.3 叶片泵

4.3.l 工作原理、分类及

基本结构

4.3.2 双作用叶片泵

4.3.3 单作用叶片泵

4.3.4 径向配流叶片泵

4.3.5 凸轮转子式叶片泵

4.3.6 主要性能参数

4.3.7 应用

4.4 螺杆泵

4.4.1 工作原理及分类

4.4.2 典型结构

4.4.3 主要性能参数

4.4.4 排量计算

4.4.5 应用

4.5 柱塞泵

4.5.1 工作原理与分类

4.5.2 斜盘式轴向柱塞泵

4.5.3 斜轴式轴向柱塞泵

4.5.4 旋转斜盘式柱塞泵

4.5.5 径向柱塞泵

4.5.6 弯曲形缸简变量柱塞泵

4.5.7 主要性能参数

4.5.8 主要参数的估算

4.5.9 应用

4.6 液压泵的变量及控制

4.6.l 变量原理与变量泵的

基本类型

4.6.2 排量控制泵

4.6.3 恒压变量泵

4.6.4 恒流泵

4.6.5 恒功率泵

4.6.6 恒压恒流复合控制

4.6.7 恒功率与恒压、但流复合

控制

4.6.8 电反馈多功能复合比例

控制

4.6.9 容积式变量泵的若干要点

4.6.10 变转速限流泵

参考文献

第五章 液压执行元件

5.1 概述

5.2 液压马达

5.2.l 分类和主要参数

5.2.1.l 分类

5.2.l.2 主要参数及计算

5.2.2 特性

5.2.2.1  效率特性

5.2.2.2  液压马达的性能比较

5.2，3 工作原理与典型结构

5.2.3.1 高速小转矩液压马达

5.2.3.2 低速大转矩液压马达

5.2.4 液压马达的变量

5.2.5 摆动液压马达

5.2.6 应用

5.3 液压缸

5.3.l 分类及安装方式

5.3.2 特性

5.3.3 典型结构

5.3.4 设计计算

参考文献

第六章 液压辅件

6.1 过滤器及过滤机

6.2 蓄能器

6.2.l  蓄能器的分类、特点及典型

结构

6.2.2 蓄能器的基本参数

6.2.3 蓄能器的选择和使用

6.3 换热器

6.3.1冷 却器的种类和典型结构

6.3.2 冷却器的基本参数

6.3.3 冷却器的选择和使用

6.3.4 加热器

6.4 油箱及附件

6.4.1 油箱的功能

6.4.2 油箱的种类和典型结构

6.4.3 油箱容积的计算

6.4.4 油箱附件

6.5 管件

6.5.1 对液压管件的要求

6.5.2 硬管

6.5.3 软管

6.5，4 管接头

6.6 密封件

6.6.1 O形、Y形、V形密封圈

6.6.2 密封圈的使用注意事项

6.6.3 其它密封装置

参考文献

第七章 液压传动系统

7.1 概述

7.1.1 液压传动系统的构成

7.1.2 液压传动系统的工作特点

7.1.3 液压传动系统的设计步骤

7.1.3.1 明确技术要求

7.1.3.2 系统功能设计

7.l.3.3 组成元件的设计

7.1.3.4 液压系统的计算

7.1.3.5 液压装置的设计

7.1.3.6 液压装置的计算

7.1.3.7 控制装置的设计

7.1.4 液压传动系统的安装使用与

维护

7.1.4.1 安装、配管

7.1.4.2 起动时的注意事项

7.l.4.3 日常检查

7.1.4.4 定期检查

7.1.4.5 故障判断与对策

7.2 压力控制回路

7.2.l 调压回路

7.2.2 卸载回路

7.2.3 减压回路

7.2.4 增压回路

7.2.5 保压回路

7.3 速度控制回路

7.3.l 调速回路

7.3.1.l 节流调速回路

7.3.1.2  容积调速回路

7.3.1.3 有级调速回路

7. 3.2 增速回路

7.3.2.1 带增速缸的增速回路

7.3.2.2 用辅助缸的增速回路

7.3.2.3 差动增速回路

7.3.2.4 串并联增速回路

7.3.2.5 蓄能器增速回路

7.3.3 减速制动回路

7.3.3.l 减速回路

7.3.3.2 制动回路

7.3.4 防止冲击回路

7，3.4.1 限压防冲回路

7.3.4.2 降低系统液压刚度

7.3.4.3 调节驱动流量

7.3.4.4 调节阻力

7.3.4.5  调节驱动转矩

7.3.4.6 释压

7.4 置控制回路

7.4.1 定位控制

7.4.1.1  采用机械挡块

7.4.1.2 切换方向控制阀

7.4.1.3 向执行元件定量供油

7.4.1.4 采用电液脉冲马达

7.4.1.5 采用数字式执行元件

7.4.1.6 采用电液比例阀或伺

服阀

7.4.l.7 应用举例

7.4.2 跟踪控制

7.4.2.1 阀控制方式

7，4.2.2 泵控制方式

7.4.2.3 数值控制方式

7.4.2.4 双向控制方式

7.4.2.5 应用举例

7.4.3 位置保持（锁紧）回路

7.4.3.l利用三位四通换向阀的位置

锁定回路

7.4.3.2 利用单向阀的位置

保持回路

7.4.3.3 利用液控单向阀的位置

保持回路

7.4.3.4 利用锁销的锁定回路

7.4.3.5 采用顺序阀的锁定回路

7.4.3.6 两液压缸相互锁紧回路

7.4.3.7 应用举例

7.5 同步回路

7.5.1 开环同步回路

7.5.1.1 容积式开环同步回路

7.5.1.2 节流式开环同步回路

7.5.1.3 机械式同步回路

7.5.2 闭环同步回路

7.5.2.l 泵控闭环同步回路

7.5.2.2 阀控闭环同步回路

7.6 顺序控制回路

7.6.1 顺序回路

7.6.2 切换回路

7.7 功率控制回路

7.7.1 恒功率回路

7.7.2 过载保护回路

7.7.3 节能回路

7.7.4 液压油源回路

参考文献

第八章 液压控制系统

8.1 概述

8.1.l 液压控制系统的组成

8.1.2 液压控制系统的分类和选择

8.1.3 液压控制系统的发展

8.2 液压控制系统的设计

8.2.1 初步设计

8.2.1.l 负载特性

8.2.1.2 液压动力元件的选择

8.2.2 典型电液控制系统的动态

设计

82.2.l位置控制系统

8.2.2.2速度控制系统

8.2.2.3力控制系统

8.2.2.4压力控制系统

8.2.3其它控制系统的动态设计

8.2.3.回电液比例控制系统动态

设计

8.2.3.2 电液数字间控制系统

设计

8.2.3.3 其它控制策略简介

8.3 液压控制系统的计算机

控制

8.3.l 计算机控制系统的接口技术

8.3.1.l 前向通道

8.3.l.2 后向通道

8.3.1.3 人机接口通道

8.3.1.4 中断系统

8.3.2 数据处理

8.3.2.l 有效性检查

8.3.2.2 数字滤波

8.3.2.3 查表法

8.3.3 计算机控制系统的设计与

调试

8.3.3.l 硬件设计

8.3.3.2 软件设计

8.3.3.3  采样周期的选择

8.3.4 计算机控制系统的可靠性

技术

8.3.4.1 提高元器件的可靠性

8.3.4.2 冗余技术

8.3.4.3 硬件系统的抗干扰措施

8.3.4.4 软件系统的抗干扰措施

8.4 液压控制系统设计实例

8.4.1 电液伺服系统

8.4.1.1 惯性负载位置控制系统

8.4.1.2 弹性负载位置控制系统

8.4.1.3 力控制系统

8.4.2 电液比例控制系统

8.4.2.1 液压电梯电液比例速度控制

系统的组成及原理

8.4.2.2 液压电梯电液比例速度控制

系统的设计

8.4.2.3 液压电梯电液比例速度控制

系统调试及分析

8.4.3 其它控制策略实例

8.4.3.1  液压电梯鲁棒最优控制

8.4.3.2 电液伺服加载转矩系统前馈

及模型参考自适应控制

8.4.3.3电液伺服协调加载系统的

神经网络自学习PSD

控制

8.4.3.4 电液伺服构件疲劳试验机

的模糊控制

8.5 电液控制系统的调整、测试和维护

8.5，l 电液控制系统的调整

8.5.2 电液控制系统的测试和辨识

8.5.2.l测试信号的选择

8.5.2.2 数字滤波

8.5.2.3 采样周期和试验数据长度曾选择

8.5.2.4 系统辨识误差

8.5.2.5 模型的检验

8.5.3 系统的维护

参考文献

第九章 特殊介质液压传动

9.1 快速生物分解液压传动

介质

9.1.l 可快速生物分解的液压介质

与石油基液压油的比较

9.l.2 可快速生物分解液压介质

的使用

9.2 抗燃水基液液压传动

9.2.1 水包油乳化液

9.2.2 高水基液

9.2.3 油包水乳化液

9.2.4 水-乙二醇液压介质

9.2.5 磷酸酯液压液

9.2.6抗燃液压液的ISO分类和粘度

等级

9.2.7 矿物型液压油与抗燃液压液的

性能比较

9.2.8 抗燃液压液的选择

9.2.9 抗燃液压液的使用

9.2.10 抗燃液液压元件的结构特点

9.3 纯水液压传动

9.3.1  纯水的定义及其理化特性

9.3.2  纯水液压介质的使用

9.3.3  纯水液压元件的特点

9.3.4 纯水液压的应用实例

参考文献

第四篇  气动元件与系统

第一章 气动基础

1. 1 空气的特性

1.1.1 空气的组成

1.1.2  空气的热导率

1 1.3 干空气和湿空气

1.1.3.l 于空气和湿空气的定义

1.1.3.2 湿度

1.1.3.3 露点温度的测量

1.1.3.4 空气相对湿度的测量

1.1.3.5 含湿量

1.2 空气的状态方程

1.2.l 空气的状态参数

1.2.1.1 比体积和密度

1.2.1.2 压力

1.2.1.3 温度

1.2.1.4 热力学能

1.2.1.5 焓

1.2.16 熵

1.2.2 状态方程

1.2.2.l 实际气体和理想气体

1.2.2.2 理想气体的状态方程

1.2.2.3 实际气体的状态方程

1.3 空气的热力学基本定律

1.3.l 功与热量

1.3.2 热力学第一定律

1.3.2.l 封闭系统的热力学第一

定律

1.3.2.2 定常流动的热力学第一

定律

1.3.3 热力学第二定律

1.3.3.l 热力学第二定律的任务

1.3.3.2 可逆过程和不可逆过程

1.3.3.3 热力学第二定律的表达式——熵方程

1.4 空气的热力学过程

1.4.l 比热容

1.4.1.1 比定客热容

1.4.1.2 比定压热容

1.4.1.3 比热容比（等熵指数）

1.4.2 热力学过程

1.4.2.l 定容过程

1.4.2.2 定压过程

1.4.2.3 定温过程

1.4.2.4 定熵过程

1.4，2.5 多变过程

1.5 空气的节流和充放气

1.5.1 空气的绝热节流

1.5.2 充气

1.5.2.1 且绝热充气

1.5.2.2 定温充气

1.5.3 放气

1.5.3.l 绝热放气

1.5.3.2 定温放气

1.6 管道中空气的运动

1.6.1 几个术语

1.6.1.1 压缩性

l.6.1.2 定常流动与非定常流动

1.6.1.3 可压缩流动与不可压缩

流动

1.6.1.4 粘性流体与理想流体

l.6.2 马赫数、亚声速流动和超声速

流动

1.6.3 连续性方程

1.6.3.1 流量

1.6.3.2 微分形式的连续性方程

l.6.3.3 积分形式的连续性方程

1，6.4 气体的运动方程式

1.6.4.1 理想流体运动微分方程

1.6.4.2 定常流的气体运动方程

1.6.5 气体流速和管道通流截面之

间的关系

1.6.5.1 亚声速流动时气体流速

与管道通流截面之间的

关系

1.6.5.2 超声速流动时气体流速

与管道通流截面之间的

关系

1.6.5.3 临界截面必定在管道的

喉部处

1.6.5.4 超声速喷管

1.6.6 收缩喷管的流量计算及

流量查塞现象

1.6.7 作用在管壁上的空气总压力

1.6.8 空气在管道中流动时的阻力

1.7 气动回路的集中参数电比

拟法

1.7.1 气动回路基本参数的电量

比拟

1.7.1.1 流量与电流的比拟

1.7.1.2 压力差与电压的比拟

1.7.2 流阻

1.7.3 流容

1.7.4 流感

1.7.5 流体部件的等效线路

1.7.5.1 节点定律

1.7.5.2 回路定律

1.7.6 流阻的串联和并联

1.7.7 流阻、流容线路

1.7.8 流阻、流容和流感线路

1.8 表示流量特性的几种方法

1.8.1 有效截面积S值

1.8.2 阔的流通能力

1.8.3 国际标准 ISO／6358流量特性

参数

1.9 空气污染及其控制

1.9.1空气污染的原因

1.9.2 污染度的测量方法

1.9.3 污染物的影响

1.9.4 污染的防止方法

参考文献