第五章 机电传动控制

机电传动控制

综合篇

机电一体化系统机电有机结合的分析与设计 本章主要学习内容： 本章主要学习内容：机电有机结合之一 —— 机电一体化系统稳态设计的考虑方法 机电有机结合之二 —— 机电一体化系统动态设计的考虑方法 机电一体化系统的可靠性、 机电一体化系统的可靠性、安全性设计

机电一体化系统设计

机电传动控制

综合篇 机电一体化系统(产品) 机电一体化系统 ( 产品 ) 的设计过程是机电参数相 互匹配， 机电有机结合的过程。 互匹配，即机电有机结合的过程。 机电伺服系统是典型的机电一体化系统。 机电伺服系统是典型的机电一体化系统。 是典型的机电一体化系统 本章将以机电伺服系统为例， 本章将以机电伺服系统为例，说明机电一体化系统设 机电伺服系统为例 计的一般考虑方法。 计的一般考虑方法。 伺服系统中的位置伺服控制系统和 速度伺服控制系统的共同点是通过系统执行元件直接或 经过传动系统驱动被控对象， 经过传动系统驱动被控对象，从而完成所需要的机械运 因此， 动 。 因此， 工程上是围绕机械运动的规律和运动参数对 它们提出技术要求的。 它们提出技术要求的。

机电一体化系统设计

机电传动控制

综合篇 伺服系统( 伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、 )是使物体的位置、方位、 状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值) 状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任 意变化的自动控制系统 的自动控制系统。 意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的 要求、对功率进行放大、变换与调控等处理， 要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装 置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。 置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。 在进行机电伺服系统设计时， 在进行机电伺服系统设计时 ， 首先要了解被控对象 的特点和对系统的具体要求， 的特点和对系统的具体要求， 通过调查研究制订出系统 的设计方案，包括系统主要元部件的种类、 的设计方案，包括系统主要元部件的种类、各部分之间 的连接方式、系统的控制方式、所需能源形式、 的连接方式、 系统的控制方式、 所需能源形式、校正补 偿方法，以及信号转换的方式等。 偿方法，以及信号转换的方式等。

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综合篇 机电有机结合之一 —— 机电一体化系统稳态设计的考虑方法 稳态设计方法研究的主要内容或步骤： 稳态设计方法研究的主要内容或步骤： 使系统输出运动参数达到所要求技术状态。 ① 使系统输出运动参数达到所要求技术状态。 执行元件的参数选择。 ② 执行元件的参

数选择。 功率( /力矩 匹配以及过载能力的验算。 力矩) ③ 功率(力/力矩)匹配以及过载能力的验算。 各主要元件的选择与控制电路的设计。 ④ 各主要元件的选择与控制电路的设计。 信号的有效传递。 ⑤ 信号的有效传递。 各级增益的分配。 ⑥ 各级增益的分配。 各级之间阻抗的匹配和所采取的抗干扰的措施。 ⑦ 各级之间阻抗的匹配和所采取的抗干扰的措施。 系统总体方案的确定。 ⑧ 系统总体方案的确定。机电一体化系统设计

机电传动控制

综合篇 一、典型负载分析 机械运动是组成机电一体化系统的主要组成部分， 机械运动是组成机电一体化系统的主要组成部分，它 们的运动学、动力学特性与整个系统的性能关系极大。 们的运动学、动力学特性与整个系统的性能关系极大。 位置和速度控制系统的被控对象是机电一体化系统 的负载， 的负载，该负载与系统执行元件的机械传动的联系有多 种形式：有直线运动、回转运动、间歇运动等， 种形式：有直线运动、回转运动、间歇运动等，为便于 分析，常将它分解为几种典型负载， 分析，常将它分解为几种典型负载，结合系统的运动规 律再将它们组合起来，使定量设计计算得以顺利进行。 律再将它们组合起来，使定量设计计算得以顺利进行。

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综合篇 1、典型负载分析 典型负载是指惯性负载、外力负载、 弹性负载、 典型负载是指惯性负载 、 外力负载 、 弹性负载 、 摩 擦负载( 滑动摩擦负载、 粘性摩擦负载、 擦负载 ( 滑动摩擦负载 、 粘性摩擦负载 、 滚动摩擦负载 等)。 2、负载的等效换算 要将被控对象相关部件的固有参数及其所受的负载 要将被控对象相关部件的 固有参数及其所受的负载 力或转矩等)等效换算到执行元件(k)的输出轴 执行元件(k)的输出轴上 (力或转矩等)等效换算到执行元件(k)的输出轴上 ，即计 算其输出轴承受的等效转动惯量和等效负载转矩( 算其输出轴承受的等效转动惯量和等效负载转矩(回转运 或计算等效质量和等效力(直线运动) 动)或计算等效质量和等效力(直线运动)。

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综合篇

2.1 负载的等效换算 负载的等效换算——转动惯量 转动惯量V Fi i

m

i

nj ωj nj

Jj Tj k

1m 2 1n 能 综 ： = ∑mvi + ∑Jjω2 量 合 E i j 2 i=1 2 i=1m

1 k 等效能量：E k = J cqωk2 22 2

能量守恒： 能量守恒：E =Ek

n vi ω k 等效惯量 …… 此处隐藏：3164字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……