机电系统综合

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1、机电系统是一个由电动机拖动、并通过传动机构带动生产机械运转的机电运动的动力学整体。机电控制解决机电系统中控制问题的一门技术机电系统分析和综合核心内容对电动机的速度、位置等实施控制《测量与机电控制》核心课程《测量与机电控制》核心课程4.3.1系统方案设计原理和方法4.3.1系统方案设计原理和方法半闭环系统系统的主要构成：开环和闭环系统传感器设置在传动链中间部分的转动体上。例如，在数控机床的伺服进给系统中，传感器安装在丝杠上而不是安装在工作台上。虽然这种系统只能补偿部分误差，但由于其对传感器要求较低，结构简单，调试方便而得到了广泛的应用。目前大

2、多数数控机床和工业机器人中的伺服系统都采用这种半闭环控制方案。《测量与机电控制》核心课程《测量与机电控制》核心课程4.3.1.1系统主要部件4.3.1.1系统主要部件执行元件驱动电路选择执行元件时应综合考虑负载能力、调速范围、运行精度、可控性、可靠性以及体积、成本等多方面要求。驱动电路与执行元件是紧密联在一起的，应统一考虑。即在选择执行元件时，就应非常重视驱动装置的选开环伺服系统可采用步进电动机、电液脉冲马达、伺服阀控制的液压缸和液择。驱动装置除了影响执行元件性能发挥外，还很大程压马达等作为执行元件，其中步进电动机应用最为广泛。度决定了系统

3、的可靠性，因此驱动装置最好与执行元件闭环伺服系统直流伺服电动机、交流伺服电动机和伺服阀控制的液压伺服马统一选购，无十分必要一般不要自行研制。各类步进、达都是闭环伺服系统中最广泛采用的执行元件。上世纪90年代以前直流伺服电机一直是闭环系统中执行元件的主流。以后由于交流伺伺服电机一般都有配套的驱动装置。服技术的发展，交流伺服电机性能提高，且维护方便，价格降低，得到越来越广泛的应用。直流和交流伺服电动机各有其优缺点，应根据应用场合，市场供应，价格以及有关人员对该元件的技术掌握程度等情况来确定选取合适的执行元件。《测量与机电控制》核心课程《测量与机

4、电控制》核心课程14.3.1.1系统主要部件4.3.1.1系统主要部件传动机构转动–直线运动：齿轮齿条，丝杠螺母等。传动机构用于对运动和力进行变换和传递，是执行元件与执行机构之间的一个机械接口。在伺服系统中，执行元件以输出旋转运动和转矩为主，而执行机构则旋转和直线运动都有。转动-转动：各种齿轮系（行星齿轮、谐波齿轮、RV等），同步带，链轮，蜗轮蜗杆。。。《测量与机电控制》核心课程《测量与机电控制》核心课程4.3.1.1系统主要部件4.3.1.1系统主要部件执行机构计算机及接口执行机构是伺服系统中的被控对象，是完成系统主功能的最后一常用的微型

5、机有单板机、单片机、DSP控制板、STD总线个环节，因此执行机构的设计和选择主要是根据系统具体要执行的任务进行考虑。它的一般要求是有较高的灵敏度和精确度，有良好的重微机、工业PC、可编程控制器等。其中单片机由于体积小、成本复性和可靠性。低、设计灵活、接口电路配置方便等优点，在伺服系统中得到了由于控制技术的发展，使以前仅作动力源的电动机具有了动力、广泛的应用。但是，单片机系统一般需自行研制，设计周期长，变速与执行等多重功能的伺服电动机，因此大大简化了传统的传动和执行机构。而现代机械系统所执行的任务变得更为复杂和精细，又推工作量大，在可靠性和环

6、境适应性方面还不够满意。因此。如有动了许多新的执行机构的诞生。条件，可选择一些成熟的工业控制机及其相应的接口模块，一般现在一种称为线性组件的产品正被设计人员越来越广泛地使用，都可以收到很好的效果。它是将滚动丝杠螺母副或齿形带传动与滚动导轨集为一体，统一润滑与防护，系列化设计，专业化生产，体积小，精度高，成本低，易于安装，有的还配套提供执行元件和相应的控制装置，为伺服系统的设计和制造提供了极大的方便。《测量与机电控制》核心课程《测量与机电控制》核心课程4.3.1.1系统主要部件4.3.1.1系统主要部件传感器传感器常用的位置检测传感器分为角位

7、移传感器和直线位移传感器传感器的精度与价格密切相关，应在满足要求的前提下，尽量直线位移：光栅尺、磁尺、直线感应同步器等角位移：旋转变压器、码盘、圆感应同步器等选用精度低的传感器，以降低成本。一般来讲，半闭环控制的伺服系统主要采用角位移传感器，全选择传感器还应考虑结构空间(如外形尺寸、连接安装方式等)闭环控制的伺服系统主要采用直线位移传感器。及环境(如温度、湿度、灰尘等)条件等的影响。在位置伺服系统中，为了获得良好的性能，往往还要对执行元件的速度进行反馈控制，因而往往还要选用速度传感器。伺服电动机常用的速度传感器为测速发电机。目前在半闭环伺服

8、系统中，也常采用光电脉冲传感器，既测量电动机的角位移，通过差分而获得速度量。《测量与机电控制》核心课程《测量与机电控制》核心课程24.3.1.2机械系统的计算4.3.1.2机械系