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文档简介
1、学科领域：运动控制,直流拖动控制系统,1,绪论 运动控制概述,电力拖动控制系统：,控制电动机的电压、电流或频率，使生产机械完成相应的机械动作,现代运动控制技术：,多相关学科的综合,2,电机学,控制理论,3,运动控制系统及其组成,4,电动机,直流电动机,交流电动机,交流异步电动机（感应）,交流同步电动机,工作原理,按用途分,调速拖动,伺服驱动,5,功率放大与变换装置,电机型、电磁型、电力电子型,晶闸管（SCR）：第一代，半控型,MOSFET、IGBT、GTO：第二代，全控型,DC AC；DC DC ，开关频率高,复合功率模块：第三代，将驱动、保护，电子开 关集成,6,控制器,模拟控制器：以模拟运
2、算放大器为核心组成,物理概念清晰、信号流向直观，反应速度快；线路复杂、通用性差、易受温度等因素影响,数字控制器：以微处理器为核心组成,硬件电路标准化程度高（成本低）、无温度漂移等问题、控制规律改变灵活、信息可存储、可通信、可故障诊断；因串行工作方式，滞后时间明显大于模拟控制器,7,信号检测与处理,运动控制检测的物理量：电压、电流、转速及位置等,传感器：完成强电与弱电的联结，要求有足够的精度,模拟量：电压与电流传感器、测速发电机,数字量：旋转编码器输出是离散量,信号转换：电压匹配、极性转换、脉冲整形、模数 转换,信号滤波：模拟滤波、数字滤波,8,运动控制控制系统的历史与发展,19世纪中叶：交、直
3、流电力拖动先后诞生；,20世纪前半叶：80%电力拖动为非调速交流电机； 20%有调速要求电力拖动采用直流电机,20世纪后半叶：交流调速依托相关技术迅猛发展，与 直流调速有力竞争,进入21世纪：交流调速逐步取代直流调速,9,直流电动机：结构复杂、电枢电流与励磁电流解耦， 转矩控制方便，数学模型简单，设计方 法成熟,交流电动机：结构简单，具有非线性多变量强耦合性 质，动态数学模型比直流电动机复杂得 多,早期基于稳态数学模型控制，动态 性能无法与直流调速系统相比，随着“磁 场定向”、“坐标变换”理论，电力电子技 术，微机技术的发展，高性能的交流调 速系统迅速推广,10,运动控制系统的转矩控制规律,基本运动方程式,机械转动惯量（ ),转子的机械角速度（rad/s),转子的机械转角（rad),电磁转矩,负载转矩,阻转矩阻尼系数,扭转弹性转矩系数,11,忽略阻尼转矩和扭转弹性转矩,或,转动惯量（飞轮力矩）,转子的机械转速（r/min),运动控制任务：控制转速和转角,转矩控制是运动控制的核心问题,保持磁通（磁链）尽可能大是有效控制电磁转矩的重要手段,磁链控制与转矩控制同样重要,12,生产机械的负载转矩特性（几种典型负载）,恒转矩负载：转矩与转速无关,位能性恒转矩
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