液壓伺服比例技術 使用指南
輸入負載質量、行程、響應頻率與供油壓力，計算伺服缸面積、所需流量、液壓固有頻率與伺服閥流量增益，評估系統頻寬
計算公式與原理
峰值加速度 a_max = ω²·X，ω = 2πf，X = L/2；負載力 F = m·a_max；缸面積 A = F ÷ [(2/3)·ps]；缸徑 D = √(4A/π)；最大速度 v = ω·X；所需流量 Q = A·v·60000；液壓固有頻率 ωh = √(4·βe·A ÷ (L·m))，fh = ωh/2π；閥額定流量 Qn = Q·√(7/(ps−dp))；流量增益 Kv = Qn ÷ ir
伺服液壓系統設計：由負載質量、行程與響應頻率算峰值加速度（取正弦運動幅值 X=L/2），乘質量得負載力；按負載壓力取供油壓力的 2/3 估算所需缸面積與缸徑。液壓固有頻率由油液彈性模量、缸面積、行程與負載質量決定，系統頻寬約為固有頻率的 1/3，響應頻率應低於頻寬以確保穩定。伺服閥流量增益為換算到 7 MPa 壓差的額定流量除以額定電流。
使用步驟
- 填寫「負載質量 m (kg)」。
- 填寫「行程 L (mm)」。
- 填寫「響應頻率 f (Hz)」。
- 填寫「供油壓力 ps (MPa)」。
- 填寫「油液彈性模量 βe (MPa)」。
- 填寫「伺服閥額定電流 (mA)」。
- 結果區會即時更新；可一鍵複製結果用於記錄或彙報。
典型使用場景
- 伺服閥與比例閥按精度需求選型。
- 閉環位置/力控制頻寬校核。
- 解析度與滯環對控制品質影響。
算例參考
- 頻寬校核：指令 500 Hz 階躍、閥頻響 ≥100 Hz、缸行程 100 mm → 系統頻寬受閥與負載慣量限制，需匹配。
- 解析度：比例閥解析度 0.5% 對應 100 mm 行程 ±0.5 mm，精密定位需伺服閥。
注意事項
結果為按上述公式得到的理論估算值，實際表現受資料分佈、實現細節與執行環境影響，落地決策請以實測為準；本工具純前端執行，輸入不上傳伺服器。
- 伺服與比例區別？
- 伺服頻響高、精度好、價高；比例居中，用於一般閉環。
- 滯環影響？
- 滯環大導致反向死區與穩態誤差，高精度場合選低滯環閥並加補償。