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时间:2019-09-20
《机电一体化系统设计基础课程作业解答(二)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、机电一体化系统设计基础课程作业解答(二)一、填空题1.低频分量高频分量2.固有频率阻尼能力3.相对阻尼系数4.固有频率5.变频信号源脉冲分配器功率放大器6.最大动态转矩降低7.线性直流伺服放大器脉宽调制放大器8.电源频率磁极对数转差率9.电液比例阀电液伺服阀10.定位精度定位时间二、简答题1.如何提高伺服系统的响应速度?伺服系统的响应速度主要取决于系统的频率特性和系统的加速度。(1)提高系统的固有频率,减小阻尼。增加传动系统的刚度,减小折算的转动惯量,减小摩擦力均有利于提高系统的响应速度。(2)提高
2、驱动元件的驱动力可以提高系统的加速度,由此也可提高系统的响应速度。2.步进电机是如何实现速度控制的?步进电机的运动是由输入的电脉冲信号控制的,每当电机绕组接收一个脉冲,转子就转过一个相应的角度。其角位移量与输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入脉冲同步。因而,只要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可得到所需转动的速度和方向。3.试述直流电机伺服系统中脉宽调制放大器的基本工作原理。脉宽调制放大器是直流伺服电机常用的晶体管驱动电路。利用大功率晶体管的开关作用,将直流电源电压转换成一定频率的方
3、波电压,施加于直流电机的电枢,通过对方波脉冲宽度的控制,改变电枢的平均电压,使电机的转速得到调节。4.交流伺服电机有哪些类型?交流伺服驱动的主要特点是什麽?交流伺服电机有永磁式交流同步电机和笼型异步电机两类。交流伺服驱动的主要特点有:(1)调速范围大;(2)适合大、中功率伺服系统;(3)运行平稳,转速不受负载变化的影响;(4)输出转矩较大,而转矩脉动小。三、分析题1.分析传感器的误差对输出精度的影响传感器位于反馈通道,误差的低频分量影响系统的输出精度和系统的稳定性,因此传感器应有较高的精度;而误差的
4、高频分量不影响输出精度,可以允许传感器及放大电路有一定的高频噪声。2.分析齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响。对于开环步进电机位置控制系统,由于无检测装置,不对位置进行检测和反馈,齿轮减速器的传动误差(误差的高频分量)和回程误差(误差的低频分量)将直接影响工作台的输出精度。四、计算题1.如图所示的电机驱动直线伺服系统,已知工作台的质量为m=50kg,工作台与导轨间的摩擦系数f=0.1,负载力为FW=1000N,丝杠直径为D=16mm,导程为ts=4mm,齿轮减速比为i=5,工作台的最大线速度
5、为v=0.04m/s,试求:(1)折算到电机轴上的负载力矩;(2)电机轴的转速;(3)电机所需功率。解:(1)折算到电机轴上的负载力矩摩擦负载力Ff=mgf=50×10×0.1=50N外负载力Fw=1000N电机上的负载力矩为(2)电机轴的转速(3)电机所需功率取系数为2,则2.如图所示的开环步进电机位置控制系统,已知负载力F=2000N,工作台长L=400mm,往复精度为mm,丝杠导程6mm,直径d=32mm,步进电机的步距角为α=,试确定齿轮减速比i。解:步进电机的每转脉冲数脉冲/转根据工作台定
6、位精度的要求,选用脉冲当量δ=0.02mm/脉冲设传动比为i,每个脉冲对应工作台的位移为则
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