機電一體化第六章伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計(已修改)
2025-02-01 07:16 本頁面
【正文】 第六章 伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計 ? 第一節(jié) 伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計分析 ? 第二節(jié) 步進(jìn)電動機控制系統(tǒng)設(shè)計 ? 第三節(jié) 直流電動機調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計 ? 第四節(jié) 交流電動機伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計 第一節(jié) 伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計分析 ? 一、 伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)分類及特點 ? 1. ? (1) ? ① 液壓伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)；② 氣壓伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)；③ 電機伺服 ? (2) ? ① 標(biāo)準(zhǔn)信號控制系統(tǒng)；② 檢測信號控制系統(tǒng)；③ 計算機輸出信號控 ? (3) ? ① 模擬電路控制系統(tǒng)；② ? 2. ? (1) 液壓驅(qū)動系統(tǒng)的特點 ? ① 功率大。② 驅(qū)動系統(tǒng)體積小。③ 控制性能好。 ? ④ 維護(hù)修理方便。 ⑤ 成本較高。⑥ 適用范圍廣。 下一頁 (2) 氣壓驅(qū)動控制系統(tǒng)特點： ? ① 成本低。 ② 清潔、安全。 ③ 輸出功率和力比較小。 ④ 體積較大。 ⑤ 控制穩(wěn)定性能差。 ⑥ 結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)修理方便。 ⑦ 適用范圍較廣。 (3) 電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的特點： ? 它的最大特點是電源的獲得方便，體積小，不需中間變速機構(gòu)，簡化了機械傳動系統(tǒng)，使用與維護(hù)都很方便。電機驅(qū)動系統(tǒng)比較常用的是步進(jìn)電動機、直流伺服電機、交流伺服電機、力矩電機等。 ? ① ? A. 輸出功率較大 ? B. 體積較大，質(zhì)量重 ? C. 電機及電源的投資花費少，使用成本低。 ? ，直流伺服電機的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加之有電刷，需要干凈無粉塵、無易燃品的環(huán)境，還需要直流電源。 ? E. 相對步進(jìn)電機驅(qū)動來說，直流伺服和交流伺服驅(qū)動的功率大，輸 上一頁 下一頁 ? ② ? A. 步進(jìn)電機的功率小，輸出力矩較小，適用于中、小型機電一 ? B. 無論從電機還是驅(qū)動電源，體積都比較小，控制系統(tǒng)可以不 ? C. 步進(jìn)電機的控制性能好，可精確地控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，有良好的緩沖定位能力。步進(jìn)電機本身就是一種脈沖式數(shù)字控 ? D. 控制系統(tǒng)比較簡單，特別是在微機控制的情況下，硬件電路更加簡單。步進(jìn)電機既是驅(qū)動元件，又是脈沖角位移變換元件。 ? E. 當(dāng)控制脈沖數(shù)很小，細(xì)分?jǐn)?shù)較大時，運行速度達(dá)到每轉(zhuǎn) 30分鐘。 ? 、自定位和價格低是步進(jìn)電動機驅(qū)動控制的三大優(yōu)勢。 ? G. 步進(jìn)電機控制系統(tǒng)抗干擾性好 上一頁 下一頁 ? 二、 伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計的基本要求 ? 1. 高精度控制 ? 2. ? 3. 調(diào)速范圍寬、低速穩(wěn)定性好 ? 4. 快速的應(yīng)變能力和過載能力強 ? 5. ? 6. ? 三、 ? 1. ? 2. ? 3. ? 4. ? 5. 結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量滿足總體技術(shù)要求原則 上一頁 返 回 第二節(jié) 步進(jìn)電動機控制系統(tǒng)設(shè)計 ? 步進(jìn)電動機是由電脈沖控制的特種電動機。對應(yīng)于每一個電脈沖，電動機將產(chǎn)生一個恒定量的步進(jìn)運動，即產(chǎn)生一個恒定量的角位移或線位移。電動機運動步數(shù)由脈沖數(shù)來決定，運動方向由脈沖相序來決定，在一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度或平移的距離由脈沖數(shù)決定，借助于步進(jìn)電動機可以實現(xiàn)數(shù)字信號的變換。它是自動控制系統(tǒng)以及數(shù)字控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的執(zhí)行元件。步進(jìn)電動機控制系統(tǒng)的組成如 圖 61所示。 下一頁 圖 61 步進(jìn)電動機系統(tǒng)簡圖 ? 一、 步進(jìn)電動機的類型和工作原理 ? 1. ? (1) 反應(yīng)式步進(jìn)電動機的工作原理。 ? ? ① 步進(jìn)電動機的工作過程從 A相通電開始，這時轉(zhuǎn)子的兩極被定子 A ? ② A相斷電，改為 B相繞組通電，由于凸極效應(yīng)，則轉(zhuǎn)子的兩極被定子 B相兩極所吸引，順時針轉(zhuǎn)過一個步距角 60176。 ，如 圖 62 ? ③ B相斷電， C相通電，轉(zhuǎn)子又順時針轉(zhuǎn)過一個步距角 60176。 ，使轉(zhuǎn)子與定子 C相兩極對準(zhǔn)，如 圖 62 ? ④ 再使 A相繞組通電， C相繞組斷電，轉(zhuǎn)子又順時針轉(zhuǎn)過 60176。 ，與 A相對準(zhǔn)。 ? 圖 63所示為一臺 m= zr=
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