动力元件的力矩惯量比或力质量比大，所以加速能力强，能高速起动制动与反向。

液压伺服系统抗负载的刚度大，即输出位移受负载变化的影响小，定位准确，控制精度高。

液压执行元件速度快，在伺服控制中采用液压执行元件可以使回路增益提高频宽高。

液压控制系统可以实现频繁的带载起动和制动，可以方便地实现正反向直线或回转运动和动力控制，调速范围广低速稳定性好能量贮存和动力传输方便。

此外，液压伺服控制系统还有些优点。

如液压元件的润滑性好，液压元件寿命长与气动相比调速范围宽低速稳定性好借助油管动力传输比较方便借助蓄能器，能量储存比较方便液压执行元件有直线位移式和旋转式两种，增加它的适应性过载保护容易解决系统温升问题比较方便易于采取节能措施等液压伺服控制的缺点液压控制系统因有上述突出优点，使它获得广泛的应用。

但它还存在不少缺点，因而又使它的应用受到些限制。

其主要缺点有液压元件，特别是精密的液压控制元件如电液伺服阀抗污染能力差，对工作油液的清洁度要求高。

污染的油液会使阀磨损而降低其性能，甚至被堵塞而不能正常工作。

这是液压伺服系统发生故障的主要原因。

因此液压伺服系统必须采用精过滤器。

油液的体积弹性模量随油温和混入油中的空气含量而变化。

油液的黏度也随油温的变化而变化。

因此油温的变化对系统的性能有很大的影响。

当液压元件的密封装置设计制造或使用维护不当时，容易引起漏油，污染环境。

采用石油基液压油，在些场合有引起火灾的危险。

采用抗燃液压油可使这种危险减小。

液压元件加工精度要求高，成本高，价格贵。

液压能源的获得储存和远距离输送不如电气系统方便。

电液伺服控制系统的发展概况电液伺服控制技术最先产生于美国的，后因其响应快精度高，很快在工业界得到了普及。

电液伺服系统是种以液压动力元件作为执行机构，根据负反馈原理，使系统的输出跟踪给定信号的控制系统。

它不仅能自动准确快速地复现输入信号的变化规律，而且可对输入量进行变换与放大。

作为控制领域的个重要研究对象，电液伺服系统的设计理论和方法直受到控制学科的指导和启发，经历了从线性到非线性智能控制的发展历程。

自从世纪年代麻省理工学院开始研究电液伺服系统的控制至以后的几十年中，电液伺服控制设计基本上是采用基于工作点附近的增量线性化模型对系统进行综合与分析。

控制也因其控制律简单和易于理解，受到工程界的普遍欢迎。

然而，随着人们对控制品质要求的不断提高，电液伺服系统中控制的地位发生了动摇。

这主要是由电液伺服系统的特性所决定的。

首先，电液伺服系统是个严重不确定非线性系统，环境和任务复杂，普遍存在参数变化外干扰和交叉耦合干扰其次，电液伺服系统对频带和跟踪精度都有很高的要求。

如航空航天领域的系统频宽可达，已接近甚至超过液压动力机构的固有频率另外，在高精度快速跟踪条件下，电液伺服系统中的非线性作用已不容忽视。

因此，可以说电液伺服系统是类典型的未知不确定非线性系统。

这类系统扰动大工作范围宽时变参量多难以精确建模。

这些特点对系统的稳定性动态特性和精度都将产生严重的影响，特别是控制精度受负载特性的影响而难以预测。

例如，在材料试验机上，般的动态加载多采用方式，对不同的试件，必须更改不同的参数，尤其是在材料变形的塑性区域，控制更加难以满足人们日益精细的控制要求。

年代末至年代初，计算机技术的发展为电子技术和液压技术的结合奠定了基础。

随后计算机控制在电液伺服系统中得到应用，使复杂控制策略的实现成为可能。

自适应控制的引入在定程度上提高了系统的鲁棒性和控制精度，并在解决许多工程问题上发挥了积极的作用。

但在大扰动或系统存在严重不确定性时，自适应算法将趋向复杂，造成实现上的困难。

此外，它对非线性因素的处理能力也不尽人意。

近年来，控制学科的发展推动了电液伺服系统智能控制的研究。

对非对称缸系统，国内早期在试验机上有过研究国外也进行了非对称缸系统建模和控制的研究，如使用双函数边界法，将阀口流量缸体运动的非线性用线性不确定方程来描述，将非线性问题转化为参数摄动问题进行处理。

此外，模糊控制神经网络控制等非线性控制技术也都在电液伺服系统中取得了席用武之地。

尤其是在模糊控制方面，经过多年的研究与实践，已由最初的技术应用研究，逐步形成了系统化的模糊控制设计理论和方法，并在电液伺服系统中取得成功的应用。

由此可见，电液伺服系统非线性智能控制研究的前景是十分广阔的。

然而，目前仍存在许多问题。

比如，应用方面的非线性系统理论的不完备，对诸如控制策略设计稳定性分析以及非线性和智能控制理论方法在实际应用中存在的局限性缺乏有针对性的研究等。

此外，值得指出的是，虽然电液伺服系统中的非线性因素会对控制系统的设计产生定的影响，但是这些非线性因素的影响在多数条件下远不如负载干扰的影响大。

在控制器的鲁棒作用下，这些影响也都可以在定程度上得到削弱。

但是，由于电液伺服系统的空载特性与负载特性差别很大，因此在进行电液伺服系统的结构设计和控制器设计时，必须考虑负载特性的影响。

以往，人们多停留在对线性弹簧质量负载的研究和分析中，而对非线性负载，却很少从整个非线性闭环系统的角度进行分析附近已下降到接近，因此系统的频宽仅能达到附近。

而，故系统的频宽小于闭环固有频率。

从阶跃响应曲线看过度过程曲线是典型三阶系统的阶跃响应曲线，与通常的二阶系统的过度过程有明显的不同。

这主要是由高频小阻尼振荡环节的影响所致。

因此，未经校正的液压位置伺服系统般不用二阶系统近似。

在液压位置伺服系统中，由于液压动力机构的固有特点，使系统的刚度很大，对干扰信号的误差系数比较小，因此，负载扰动的影响相对较弱。

液压执行机构的力矩惯量比很大，只要保证足够的尺寸就可以获得较高的固有频率。

阀控液压缸特别是泵控液压马达又能提供比较恒定的流量增益。

所以系统虽然有阻尼比小多变等弱点，液压位置伺服系统在比例控制条件下也能满足些对象的需要，并获得较为满意的性能。

电液位置伺服系统的设计原则由上面的分析可知，在比例控制条件下，液压固有频率开环增益也称速度放大系数和液压阻尼比这三个量以及它们之间的相互关系就决定了系统的主要性能。

因此设计液压位置伺服系统时，首先应解决如何根据系统的要求，确定这三个量的数值和三个量之间的恰当的比例关系。

确定主要性能参数的原则系统的设计是从选择液压动力机构的参数着手的，所选参数应能满足驱动负载和满足系统性能两方面的要求。

从提高系统性能角度考虑由前面分析可知为提高系统的快速性应具有的穿越频率，为提高系统的精度应提高开环增益，两者都受的限制。

液压弹簧与负载质量相互作用构成个液压弹簧质量系统，该系统的固有频率活塞在中间位置时为有效体积弹性模量，单位，般为活塞及负载折算到活塞上的总质量液压弹簧刚度总压缩容积在计算液压固有频率时，通常取活塞在中间位置时的值，因为此时最低，系统稳定性最差。

可见，随的增大而增大，所以应选择大的值。

另外，由式可见外干扰产生的误差与系统的柔度成正比，即与成反比。

所以为提高系统的快速性和跟踪精度，减小外干扰力的影响，都要求选择大的值。

此外，由于伺服阀的压力流量曲线有非线性特性，阀的流量增益随着负载压降的增大而降低，特别当接近时，流量增益的过分降低会使伺服系统的性能变差。

般系统允许增益下降的裕量为，对液压位置伺服系统来说，即相当于允许因时，零开口流量伺服阀的流量增益下降为空载时的。

从这个原则出发也要求选大的值。

但是大的尺寸要求有大的伺服阀，会使系统的功率加大，效率降低，经济性变差。

从满足驱动负载要求考虑液压动力机构应按负载匹配的原则确定，使所选动力机构功率最小，效率较高。

些大功率动力控制类伺服系统，对动特性常常要求不高，而把效率放在首位，这时应按满足负载要求确定参数。

反之，对于中小功率系统，经济性常常是次要的，主要考虑能否有足够的频宽和精度，应按动特性要求选择参数。

对于般系统我们常用的办法是，首先采用按负载匹配的原则确定动力机构的尺寸，然后根据动力机构的和值确定系统可能有的最好性能精度和频宽，如不满足系统要求，再回过头来重新选择固有频率高的动力机构，即增大动力机构的尺寸，直到满足性能要求为止。

这样做等于把按负载匹配的原则所选的尺寸做基准值它常常就是位置伺服系统可能的最小尺寸，然后再修正到能满足系统性能所需要的个较大的尺寸为止。

即在大高性能与功率最小高效率之间取折衷。

确定参数间适当的比例关系为使系统具有较好的动态性能，应要求它的闭环幅频特性在尽可能宽的频带内实现幅值近似等于，即容易证明，对于三阶系统，如果希望在尽可能宽的频宽内满足的条件，其闭环传递函数应具有如下典型形式根据此典型闭环传递函数可以求得相应的典型预期开环传递函数令液压固有频率上式可化成对比简化传递函数的标准式可得闭环惯性环节的转折频率。

闭环振荡环节的固有频率。

闭环振荡环节的阻尼比。

如果系统参数具有公式所示，即实现了工程上常用的所谓三阶最佳，遗憾的是，实际系统中振荡环节的阻尼比不可能恰好就是，所以不经校正的液压位置伺服系统要实现三阶最佳是困难的。

实际系统的阻尼比通常远比为小且多变，为了接近上述指标，设计者首先应考虑采取措施提高值和减小的变化。

比如采用加速度或压差反馈校正提高阻尼比，使接近于以后，即可按三阶最佳的原则调整参数间的关系。

设计般系统时，常以为参考量，来适当的选取比值。

当时，取，工程上通常去当较小时，则取较小的值，若系统不允许有较大的超调也取较小的值若系统允许有较大的超调，则相应的取较大的值。

当要求更精细的计算，或者系统的结构超过三阶以上时，可以通过绘制博德图，并估计到参数和工况变动引起博德图浮动的情况下，保证系统有足够的稳定裕量，选择合适的增益和穿越频率。

也可以通过模拟机和数字仿真寻找最佳参数见关系。

应考虑的其它因素由式电气部分增益死区和零漂系统的静态误差知，为了减小系统的静态