有关汽车防盗报警器论文_有关汽车防盗报警器论文怎么写

2026-04-26 22:55:57 19

下面，我将用我自己的方式来解释有关汽车防盗报警器论文的问题，希望我的回答能够对大家有所帮助。让我们开始讨论一下有关汽车防盗报警器论文的话题。

1.如何解除汽车防盗器

2.汽车防盗器自动报警故障解决方法？汽车防盗器哪个好？

3.现代汽车防盗系统的发展趋势有哪些

4.电子工程毕业论文

如何解除汽车防盗器

摘要：汽车防盗报警器，是多功能的产品，不仅是可以防盗报警作用，还可以有遥控启动车尾箱，遥控开关车门，遥控开关车窗，遥控起动引擎，遥控锁定引擎等作用。但如果这个系统真的出现故障，就算你真的是货真价实的车主，想启动汽车的话也只能是将防盗系统解除。那么汽车防盗报警器怎么拆？下面就为您介绍如何解除汽车防盗器。一、汽车防盗报警器怎么拆

由于每一个车型在安装汽车防盗器的时候，安装位置都不太一样。而且汽车防盗器的种类不一样，不但安装方法不一样，拆除的方法也各不相同。如果想要更换新的汽车防盗器，一定要去正规的4s店找专业的维修师傅帮忙。千万不要自己随意拆除，这样做的后果非常严重。

如果想自己动手拆除汽车防盗器，前提一定要是车主自己的车。如果当初汽车防盗器是自己安装的，就直接看说明书上面的安装步骤。然后根据安装步骤一步进行拆除，虽然是一种比较笨的方法，但总比不懂而又乱拆好很多。

二、汽车防盗报警器拆除方法

1、找到汽车防盗报警器

想要拆除它，就要知道它在什么地方，一般情况下技师都会把汽车防盗报警器装在A柱下面靠近离合踏板的地方，有一个方形的盒子就是汽车防盗报警器主机，主机大多数是黑色，也有的是灰色。

2、拆主机插头

主机上大大小小有五个插头，每个插头上都有一个卡扣，用手捏住卡扣，然后往外拨就可拨掉线束插头，插头拨完后就可把主机拿下来。

3、拆主机电源线

后来加装的汽车防盗报警器，要从原车上找个电源线做为系统的电源，汽车防盗报警器上的电源线多数是红色线，在线上还有一个保险丝，在拆除时要把这个电源线拆下，拆下后要把原车破损的线束用电工胶布包裹好，以防线路短路。

4、拆汽车防盗报警器搭铁线

整个系统想要正常运作，必须要有搭铁线，也就是系统的负极，技师会把这个搭铁线安装在主机附近和保险丝盒上，用梅花起把它拆下就可。

5、拆掉报警喇叭

报警喇叭比较好拆，只要拆下固定它的螺丝就可，然后把线束拉出来就完成了。

6、拆控制电机

如果汽车本身带有中控功能，则只要把左前门门板拆掉，然后把控制电机及线束从门框内拆下就可，这样整个系统就拆完了。如果汽车不带有中控功能，四个门板内都会有电机，这时就要逐个拆掉门板内的电机和线束，在拆门板时要注意不能把门板拆坏。

三、如何解除汽车防盗器

用汽车遥控钥匙打开车门锁，一般汽车防盗器就会停止报警。另外，还可以参考汽车操作手册关闭报警器，首先找到防盗系统的线路分布位置，一般都在方向盘下方以及A柱下方的护板内。然后直接将防盗器的输入线拔掉就可以了，这时候的防盗器就相当于失去了作用。当然，有的防盗器是有保险丝保护的，这时候我们就要找到相应的保险丝位置，然后将其拔掉就相当于解除了汽车防盗系统。

但要注意的是，如果我们并不是非常熟悉汽车线路分布的话，最好还是交给专业的人员去解除吧，毕竟这里面是集成了很多复杂的电路。一旦解除错误的话，很可能会造成不用程度的影响，甚至乎会烧毁车内的元器件，到时候维修起来就非常麻烦了。

汽车防盗器自动报警故障解决方法？汽车防盗器哪个好？

紧急救助、烟火报警、防剪线报警、煤气泄漏报警、保险柜防盗报警、货物仓库防盗报警、工厂重地、禁区防盗报警、金融部门防抢防盗报警、机关单位、机密档案防盗、商店商场物品仓库防盗报警、住宅小区商住楼联网防盗报警、家庭住宅、汽车停车库防盗报警

GSM汽车防盗报警器发展趋势

一、汽车防盗的迫切性

随着中国改革开放以来，人们生活水平不断提高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，从世界上第一辆T型福特车被盗开始，偷车已成为现今社会里最常见的犯罪行为之一，这已成为一个严重的社会问题。随着汽车数量的增多，车辆被盗的数量也逐年上升，这给社会带来极大的不安定因素，担心爱车被盗，成为困扰汽车用户第一位的难题。

据统计，目前汽车失窃案发最多的是美国，每年有150万辆汽车被盗，即每隔20秒就有一辆车被盗；香港每年也有4000辆高级轿车失窃。从国内情况看，近几年盗窃汽车案件不断增多，据统计2002年全国发生盗车案件10万多起，平均每天被盗300多辆车，并且近几年还在继续增加，上升势头越来越猛。

小心！小偷正盯住你的车。你防盗了吗？

二、汽车防盗发展史

随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车的段，人们研制开发了不同方式结构的防盗器。 1、 GPS系统全称为“全球卫星定位系统”。其主要用于汽车的导航与定位而衍伸出来的辅助防盗功能，它的优点是可以实时了解集团车队内每台车辆所处位置，以便有效监督。它主要是车辆被盗后通过服务中心来控制或定位来寻获车辆，是在警情发生后的“追盗”手段。GPS防盗的缺陷主要有：一是没有建立卫星定位地面监控中心的地区GPS无法工作；二是由于卫星数量有限，信息扫描覆盖存在一定“盲区”，从而使监控实际上经常处于间断“丢失”状态；三是价格一般都在数千元以上，而且每年还得支付几百至上千元的服务费，使车主增加额外负担，令普通百姓望而却步。因其是通过信息报警、网络覆盖不全和警情传达不直接，使其防盗性能大大降低，所以装了GPS汽车被盗屡屡发生。

2、GSM网络防盗系统（以广东禧福龙GSM汽车防盗器为代表）是利用GSM全球移动网络对汽车进行24小时即时无限距离监控，并能在发生警情的几秒钟内拨通车主手机或电话进行语音报告，车主可立即通过来电进行监听、喊话、锁定车辆，系统将自动切断油路、电路，使车子无法启动，具有真正意义的“防”盗功能，防盗于未然，从根本上杜绝了盗车的可能；遭遇抢劫过后，则可凭电话锁定车辆，通过GSM网络定位寻回失车。GSM的移动数码通信技术及全球移动通信的普及应用，使用任何的移动、固定电话通信对车辆进行管理和监护，也可无钥匙对车辆进行操作启动和驾驶，实现不限时间、地点的全球远程遥控与监控，使人、车相处“形影不离”。人性化的产品及人性化的功能，以语音作为产品功能设置、操作、使用、通信的平台，实时、清晰、明了的语音传送遥控与报警信息，完全抛开人车分离时的担忧。摒弃传统产品的被动报警、距离隔阂、远程无知与失控的弊端，将爱车随时处于自己的掌控之中，是最新汽车高科技配套产品。GSM网络防盗系统有效的克服了GPS防盗系统的成本高、网络覆盖不全、防盗性能低、报警不直接等缺陷，而且无需支付服务费，已迅速成为新的主流防盗系统。

现代汽车防盗系统的发展趋势有哪些

现在有很多汽车都会安装报警器，这样就可以预防汽车的丢失，但是，如果汽车防盗器自动报警发生故障的话，要怎么解决呢？如果对这方面不了解的话，确实是一件很大的事情，那么，今天就给大家介绍一下汽车防盗器自动报警故障如何解决？汽车防盗器哪个好？

现在有很多汽车都会安装报警器,这样就可以预防汽车的丢失,但是,如果汽车防盗器自动报警发生故障的话,要怎么解决呢?如果对这方面不了解的话,确实是一件很大的事情,那么,今天就给大家介绍一下汽车防盗器自动报警故障如何解决?汽车防盗器哪个好?

一、汽车防盗器自动报警故障

防盗器自动报警故障的用户反映,车辆停放半个多小时后防盗器会自动报警。那么究竟是什么原因导致汽车防盗器自动报警故障呢?

经过检查,我们分析一下。因为该车出现的是间歇性故障,根据维修经验,这种故障一般会需要较长时间进行验证才能找到故障原因。首先使用日产专用故障诊断仪进行检测,防盗系统不存在故障,测试了防盗系统的功能也正常,在20m范围内使用遥控器也起作用,于是暂时排除了防盗器主机故障的可能。从外观上看,虽然该车的故障修理过多次,但相关线束包裹得很好,于是参照维修手册仔细检查了各车门开关,结果没有发现异常。检查了驾驶员车门开关接地良好,防盗控制单元与驾驶员侧车门开关之间的线束无开路或短路现象,驾驶员车门开关在车门关闭状态时约为5V电压,打开状态约为0V电压,其他门也进行相同的测试,都未发现异常。于是只好将车停放,锁上车门以待汽车防盗器自动报警故障重现。

大约半个多小时过去了,汽车防盗器自动报警故障开始了。车辆的报警器自动响起来。拉动车门、发动机舱盖以及行李舱盖都是锁上的,只是在拉动行李舱盖时感觉轻微的晃动。是不是就是这里出问题了?于是用钥匙打开行李舱盖锁,用力在行李舱盖锁固定框架上按压,可以听到钢板错位的声音。于是拆下行李舱盖锁固定框架上的塑料饰板,发现在行李舱盖锁芯开关的周围钢板出现了很多细小的断裂痕迹。行李舱盖锁上以后,因行李舱盖锁固定框架的钢板在自身的应力作用下慢慢回位,导致行李舱盖锁固定框架钢板向下压时触发了锁开关,防盗器主机误以为行李舱盖被撬开,所以导致该车停车后出现报警。

发生汽车防盗器自动报警故障的原因后,下面就是解决汽车防盗器自动报警故障的时候了。其实我们只要将断裂处的钢板仔细地焊接起来,又像之前一样试车,汽车防盗器自动报警故障再没有出现。对于出现间歇性故障的车辆,如果有条件好是让汽车防盗器自动报警故障再现,以便于检修。对于疑难故障,还是在了解车辆使用情况及维修情况之后,从简单的现象开始入手检查,不要想得太复杂,应重视基础检查工作。不少有车的朋友担心车辆的安全,生怕一不留神车辆就让人偷了。一旦发生汽车防盗器自动报警故障,还真是令人头疼,现在解决了这个故障是不是轻松许多呢?

二、汽车防盗器哪个好

1、机械式汽车防盗器

主要原理是锁住汽车上的某一机构,使其不能发挥其应有的作用。现有多种方式如:变速器档把锁、方向盘锁、制动踏板锁、离合踏板锁等等,带来的麻烦是机械锁的体积较大,车主又要随身多带一把钥匙。但是破解的手段众多,由于核心是一把锁, 这就当不住溜门撬锁之徒。更当不住如液压剪之类的粗暴手段;不小心再把钥匙丢了……

2、电子汽车防盗器

是目前汽车市场上为流行的防盗装置。启动防盗系统可将点火线圈或供油回路切断,只用在解锁钥匙的控制下才能正常解除防盗。这类方式品种繁多;国内外大部分汽车在出厂时就配置了钥匙芯片防盗系统。利用钥匙中的无线电发射芯片与本车的 ECU通讯后才能启动汽车发动机。还有声光报警系统,汽车仪表盘上装有发光二极管,既可以让车主知道系统的工作状态,也可以对窥探车厢的偷车贼起到阻吓作用。当汽车由于外力发生震动,或车门、后备箱盖、前机舱盖被强行开启时,系统发出报警声,以阻吓盗车贼。更有双向报警系统,比单纯的闪光和声响报警系统多了一个能通知车主的功能,当汽车遭到外界侵扰时,在的车主能通过随身携带的液晶显示钥匙知道汽车的状态。

3、网络式汽车防盗器

主要依靠社会的公共网络监控车辆的行驶。

GPS卫星定位防盗系统

它通过GPS卫星定位系统,确定车辆的位置,再通过GSM网将位置和报警信息传送到报警。报警通过GSM网控制汽车,断电/断油.。

缺点是价格较高;需要经常支付服务费;系统运行的功率较大;隐私性会受到侵扰;车辆长期放置不使用会耗尽电平电量。车停在地下、树下、大厦傍、室内系统都不起作用。

目前盗贼的手段是使用手机干扰,阻断车辆与报警的联系,防盗系统失效。

通过上面的介绍,大家应该知道汽车防盗器自动报警故障解决方法了吧。如果自家的爱车出现这样情况,就会很快的解决了,大家在选购汽车防盗器的时候,一定要注意质量问题,不要因为一时的疏忽,给自己带来严重的后果。

电子工程毕业论文

　目前，国内外广泛应用的汽车防盗装置要实现真正的防盗，需进一步提高产品的灵活性和适用性，应将控制技术、数据通讯及网络技术等应用到汽车防盗领域，使汽车防盗装置朝着安全、简单、高智能化及功能多样化方向发展。

一、车辆防盗系统市场

据统计，目前汽车失窃案发最多的是美国，每年有150万辆汽车被盗，即每隔20秒就有一辆车被盗；香港每年也有4000辆高级轿车失窃。从国内情况看，近几年盗窃汽车案件不断增多，据统计近些年全国发生盗车案件10万多起，平均每天被盗300多辆车，并且近几年还在继续增加，上升势头越来越猛。车辆防盗迫切性越来越凸显，车辆防盗也朝着安全、简单、智能化和功能多样化的方向发展。

随着经济与科技的发展，国内外汽车防盗新技术和新产品不断涌现。法国将GPS卫星监控技术应用于汽车防盗装置并已进入实用化阶段，这为国内防盗技术的发展开辟了一条新思路。国内随着国外防盗产品不断涌入国内市场.国内在汽车防盗法规方面也制定了更为严格的标准，并投入大量资金积极开发新产品。因此，国内各大厂商应把握时机，合理利用国外先进防盗技术，建立行之有效的汽车防盗技术开发体系，以促进国内汽车防盗技术的快速发展。

由于国内经济、科技发展不平衡及地区性差异的存在，不同档次的汽车用户对防盗产品和技术的需求各异，使汽车防盗新技术和新产品在国内大面积推广还需要一段时间。目前，虽然国内外汽车防盗技术发展相当迅速，但对于汽车防盗方面的核心技术，世界各国普遍存在对外封闭的现象，造成国内汽车防盗技术的发展速度相对缓慢，需要一个长期的发展过程去赶超发达国家。

二、车辆防盗产品发展

无论是最为传统的方向盘锁，还是现在日益风靡的GPS定位技术。似乎都也在暗中实现着越来越激烈的比拼。不错，随着技术的进步，当车辆安防装置越来越现代化时。我们的选择也随之变得更加的多样。不过，到底什么样的车辆安全装置才是最圆满的呢？传统的机械锁具是否就真的已经落后于更加现代化的电子设备呢？下面，我们就将最常见的几种车辆防盗工具一一道来。

目前，车辆防盗器材主要有三类：机械防盗装置、电子（机电）防盗装置、联网的防盗防抢报警（定位、跟踪）系统。

机械防盗装置

最常见的是车辆原装的锁具（如车门锁、车盖锁，点火开关锁）和车主后加的各种防盗锁（如锁住方向盘、排档杆、脚踏板等操纵部件的锁），这些防盗锁的防范重点是防止使用发动机。机械防盗装置今后仍然不可缺少，但是必须发展。比如，针对有些车辆的锁芯可以被盗贼使用特制的“钥匙坯子”强行扭开，应该提高车辆锁芯的性能；又比如，针对盗贼从打开车辆发动机仓盖着手破坏的特点，加强发动机仓盖的锁定；如果车辆的停放位置是固定的，可以在其停车位置设置专用机械障碍或四轮锁定装置；等等。可喜的是，一些厂商已经注意了发展问题，如北京某公司的中断传动式防盗锁档装置，加装在车辆排档装置上，在锁定状态时，使排档杆与排档装置“中断”，用不上劲，排档杆失去挂档的作用，无法驾驶车辆；又如某公司的机电一体的防盗报警锁档装置，不仅用机械装置锁住排档杆，而且由电子装置防盗报警。

电子（机电）防盗装置

目前的电子防盗报警器既有简单的，又有复杂的，是目前应用最广的防盗锁之一，分为单向和双向两种。单向电子防盗系统的主要功能是：车的开关门、震动或非法开启车门报警等，有的产品还可以用电子遥控器来完成发动机启动、熄火等。双向可视的电子防盗系统相比单向的更为直观，能彻底让车主知道汽车现实的情况，当车有异动报警时，同时遥控器上的液晶显示器会显示汽车遭遇的状况，缺点是有效范围只有100-200米。

按照工作方式的不同，电子报警系统主要可以分为四种：第一种电子防盗报警系统是闪光系统，在汽车仪表板上装有发光二极管，既可让车主知道此系统的工作状态，也可以对窥探车厢的偷车者起阻吓作用；第二种电子报警系统可以发出阻吓信号，一旦有人擅自闯入车厢，还可以向远处的车主发出警报；第三种是超声波报警器，超声波报警器类似盒式录音机大小，信号发射器可以利用超声波发射器发出高频的脉冲超声波，当有人潜入车内时，超声波接收器就受到干扰，报警器即刻启动报警；第四种是会说话的报警装置，该系统在车四周形成一个微波场，当有人误入微波场内时，该系统的语言合成装置会发出警告。

联网的车辆防盗防抢报警（定位、跟踪）系统

联网系统虽然在我国发展历史还不长，也已经出现了多种多样的体系，有的利用无线寻呼系统，有的利用公用有线和无线通信系统，有的建立专门的无线电发射接收系统，目前主要有GPS系统、GSM系统和CAS系统等。但是不论体系如何，它都必须至少具备网络中心、车载装置两大部分。网络中心监控联网中的各车辆并且管理整个网络，车载装置担任车辆的防范并且和网络中心保持联系（在防范要求上它应和上述车辆防盗报警系统的功能基本相同，而由于联网的需要，它必然还有信息收发和显示功能）。不言而喻，网络型系统的优势是“技防”加“人防”，也就是说，你的爱车可以随时随地被“关注”。在网络区域内，入网的车辆与网络中心之间保持着联系，车辆若发生警情便能够得到现场救援，具有定位、跟踪功能时不仅救援会及时，还能对车辆准确地实施追堵。

三、目前市场较为流行的车辆防盗系统

从目前市场上的主流车型来看，主要的防盗方式包括发动机防盗锁止系统(IMMO)、遥控门锁(RKE)、无钥匙门禁(PKE)、双向智能钥匙、红外线侦测、气流侦测和GPS卫星定位等，其中以IMMO和RKE的应用最为广泛。

发动机防盗锁止系统是在通用的VATS基础上发展起来的，在防盗原理上传承了VATS的思路，即利用钥匙中芯片的密码与起动电门中的密码进行匹配来控制发动机的起动，以达到防盗的目的。“IMMO主要通过引擎控制单元ECU来控制发动机，整个方案包括低频收发器、MCU、稳压器和通信接口芯片(比如CAN、LIN收发器)。”恩智浦半导体公司汽车电子大中华区高级市场经理张建臣指出，“在尺寸的限制下，如此多的元器件需要用一块专门的电路板来实现，为此我们推出新一代的单芯片解决方案ABIC2，包括了LIN收发器、稳压器及数字逻辑单元，实现了单芯片的远程ECU通讯，只需要三根线(Power、GND和LIN)就可以实现IMMO功能。”

遥控门锁(RKE)技术在汽车领域的应用最为普遍，目前市场上从高档到低档的绝大部分车型都具备了这一功能。该技术的原理是通过车身控制模块BCM来控制车门，只需按下钥匙上的按钮就能关闭或打开车门。随着技术发展，一些中高档车型如凯迪拉克STS、福特蒙迪欧、标致307等将这一功能与发动机防盗锁止系统集成在一起。张建臣表示，为节约钥匙的成本和空间，恩智浦率先推出集成了IMMO和RKE的单芯片方案，“该芯片拥有HITAG2+车用遥控门锁应答器(PCF7946)，结合了现有HITAG器件(PCF7936)经过验证的防盗安全功能以及遥控门锁的便利性，”他说道。

无钥匙门禁系统(PKE)在RKE基础之上发展起来，作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大，目前已经从高档车市场逐步进入中档车市场，不仅奔驰、宝马等高端汽车制造商已经广泛采用了PKE，像福特蒙迪欧、日产的天籁和新型马自达等中型车型也纷纷采用这一技术。张建臣解释说，PKE不是传统的钥匙，而是一个智能钥匙，类似于智能卡。当驾驶者踏进指定范围时，该系统通过识别判断如果是合法授权的驾驶者则进行自动开门。上车之后，驾驶者只需要按一个按钮即可启动点火开关。“作为首家量产PKE方案的半导体厂商，恩智浦目前可以提供完整的解决方案，主流芯片PCF7952具有高集成度、低功耗的特点，集成了IMMO、RKE和PKE的所有功能，”他介绍道。

双向智能钥匙是一种更加智能化的防盗技术，通过增加RF模块实现双向通信功能。不过由于成本偏高，在市场上大范围的应用还有待时日。双向智能钥匙的优势主要在两个方面：一是更易于使用，车主可通过LED或LCD显示屏在钥匙上监控汽车的状态，确认汽车是否已经上锁，引擎是否仍在运转;另一个优势是安全性大大增强，传统的单向钥匙向汽车传输信号时面临被截获或攻击的危险，使用双向解决方案时，汽车厂商可以利用各种加密安全运算法则对钥匙和汽车间的传输数据进行加密。

除了在电子锁方面的不断创新与研究，汽车防盗技术还进一步发展到通过各种传感器来探测车门开启、汽车内部人员活动的状况，甚至利用加速传感器来探测汽车是否被拖走。此外，在一些高档车型中还出现了密码锁、人体锁和GPS卫星定位系统等更为先进的防盗方式。与此同时，还有一些汽车制造商将GPS技术与GSM网络相结合，实现车辆定位、网络防盗、远程熄火和远程操控车辆等功能，进一步提升了汽车的防盗能力。

四、未来发展趋势

目前，国内外广泛应用的汽车防盗装置普遍存在结构复杂、价格昂贵、功能单一和可靠性差等缺点，并不能实现真正的防盗。要实现真正的防盗，需进一步提高产品的灵活性和适用性，应将控制技术、数据通讯及网络技术等应用到汽车防盗领域，使汽车防盗装置朝着安全、简单、高智能化及功能多样化方向发展。近年来流行的遥控无锁系统只是智能化、功能多样化的初步体现，未来汽车防盗装置还将向电子密码等多样化识别方向发展。

汽车防盗技术的发展水平体现了一个国家科技发展水平和文明程度，要尽快提高国内汽车防盗的技术水平，缩小与世界发达国家的差距。结合国内实际情况，坚持自主研究开发，同时引进国外先进技术及设备，重视对汽车防盗技术的研究和推广，逐步提高汽车防盗科技水平。

液压伺服系统设计

在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下：

1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。

2）拟定控制方案，画出系统原理图。

3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。

4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。

5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。

6）选择液压能源及相应的附属元件。

7）完成执行元件及液压能源施工设计。

本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。

4.1 全面理解设计要求

4.1.1 全面了解被控对象

液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。

4.1.2 明角设计系统的性能要求

1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。

2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。

3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。

4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定；

5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求；

6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。

4.1.3 负载特性分析

正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。

4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图

在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。

图36 阀控液压缸位置控制系统方块图

表6 液压伺服系统控制方式的基本类型

伺服系统控制信号控制参数运动类型元件组成

机液

电液

气液

电气液模拟量

数字量

位移量位置、速度、加速度、力、力矩、压力直线运动

摆动运动

旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达

2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达

3.其它：步近式力矩马达

4.3 动力元件参数选择

动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。

动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。

4.3.1 供油压力的选择

选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。

常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。

4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定

如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。

（1）动力元件的输出特性

将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换

绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。

图37 参数变化对动力机构输出特性的影响

a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化

图中 FL——负载力，FL=pLA；

pL——伺服阀工作压力；

A——液压缸有效面积；

υ——液压缸活塞速度，

qL——伺服阀的流量；

q0——伺服阀的空载流量；

ps——供油压力。

由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。

当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。

当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。

（2）负载最佳匹配图解法

在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。

（3）负载最佳匹配的解析法

参见液压动力元件的负载匹配。

（4）近似计算法

在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定

FLmax≤pLA=

，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算：

（37）

图38 动力元件与负载匹配图形

按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。

（5）按液压固有频率选择动力元件

对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。

四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为

（38）

二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为

（39）

液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。

计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。

4.3.3 伺服阀的选择

根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。

除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素：

1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。

2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。

3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。

4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。

4.3.4 执行元件的选择

液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。

4.4 反馈传感器的选择

根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。

传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。

4.5 确定系统方块图

根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。

4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益

系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。

改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。

4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K

由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。

4.6.2由系统的频宽要求确定K

分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。

图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性

a）0型系统；b）I型系统

4.6.3 由系统相对稳定性确定K

系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。

实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。

4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性

在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。

4.8 仿真分析