機(jī)電傳動(dòng)控制-第2章-機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)(已修改)
2025-01-24 14:29 本頁面
【正文】 1 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 機(jī)電傳動(dòng)控制 河北工程大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 周雁冰 機(jī)電傳動(dòng)控制 2 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 第二章 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ) ?機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式； ?多軸傳動(dòng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩折算的基本原則和方法； ?了解幾種典型生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性； ?了解機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件以及學(xué)會(huì)分析實(shí)際系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 機(jī)電傳動(dòng)控制 3 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 單軸拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式 一、單軸拖動(dòng)系統(tǒng)的組成 電動(dòng)機(jī) M通過連接件直接與生產(chǎn)機(jī)械相連，由電動(dòng)機(jī) M產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩 TM，用來克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL ，帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械以角速度 ω（或速度 n）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象 連接件 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 轉(zhuǎn)距方向 機(jī)電傳動(dòng)控制 4 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 注： 2J m r?T：轉(zhuǎn)矩。使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩。矢量，有方向。 J：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性的量度。其量值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸的位置。 ? ? 22 2 2 21 1 1 12 2 2 2E m v m r m r J? ? ?? ? ? ? ? ?從動(dòng)能角度看： 例：滑冰時(shí)，手臂伸展人轉(zhuǎn)慢，手臂抱緊人轉(zhuǎn)快。 T //W P t P P P PF r r r r rs s s t v v r ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?機(jī)電傳動(dòng)控制 5 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 二、運(yùn)動(dòng)方程式 在機(jī)電系統(tǒng)中 ， TM、 TL、 ?（ 或 n)之間的函數(shù)關(guān)系稱為 運(yùn)動(dòng)方程式 。 根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理 ， 三者的函數(shù)關(guān)系如下： MLd 2 dd 6 0 dnT T J Jtt??? ? ?運(yùn)動(dòng)方程式 dLM TTT ?? 轉(zhuǎn)矩平衡方程式 TM ─ 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 （ ） 。 TL─ 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 （ ） 。 J ─ 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （ ） 。 ?─ 角速度 （ rad/s） ； n ─ 速度 （ r/min） ； t ─ 時(shí)間（ s ） 。 tnJtJT dd602ddd?? ?? Td 稱為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩（ ）。 機(jī)電傳動(dòng)控制 6 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 實(shí)際工程中，常用 n代替 ω，用飛輪慣量 GD2代替 J。 其中， G為重力， D為慣性直徑， r為慣性半徑。 2222 114 4 4D G G DJ m r m Dgg? ? ? ?2ML2 d d6 0 d 3 7 5 dn G D nT T Jtt?? ? ?代入 g=， 機(jī)電傳動(dòng)控制 7 河北工程大學(xué) Hebei University of Engineering 三 、 傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程式可知：運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有兩種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： :.1 LM 時(shí)）穩(wěn)態(tài)（
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