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1、哈尔滨工业大学,机电控制系统设计,第一章 概述,1.1 机电控制系统分析与设计的研究对象 1. 运动控制系统：以机械运动的驱动设备电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置作为驱动机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统,典型运动控制系统的组成,第一章 概述,2. 运动控制系统的分类 按驱动电动机分：直流传动系统、交流传动系统 液压传动系统、气动传动系统 按被控物理量分：调速系统、 位置随动系统(伺服系统) 力或力矩控制系统 按控制器分类：模拟控制系统 数字控制系统 按控制系统形式分类：开环系统、闭环系统 全闭环系统、半闭环系统、复合控制系统 按闭环回路数分类：单环
2、、双环、多环 实际运动控制系统可能是上述这些分类的交叉,第一章 概述,3. 驱动电机感性认识,直流伺服电动机系列,第一章 概述,3. 驱动电机感性认识,交流伺服电机系列,第一章 概述,3. 驱动电机感性认识,步进电机系列,第一章 概述,1.2 运动控制系统的特点 被控量的过渡过程时间短：秒级甚至毫秒级 传动功率范围宽：几毫瓦至几百兆瓦 调速范围大：每小时几转到每分钟几十万转 良好的动态性能和较高的稳速精度或定位精度 可以控制单台电机运行，也可多台协调控制运行 只要合理地选择控制方案，几乎可以适用于任何传动场合,第一章 概述,1.3 机电控制系统的一般要求 稳定性 准确性 快速性 注： 稳 准
3、快,稳定性,第一章 概述,准确性,第一章 概述,快速性,第一章 概述,1.4 机电一体化系统 机电一体化系统是指在系统主功能、信息处理功能和控制功能等方面引进了电子技术，并把机械装置、执行部件、计算机、检测与传感装置等电子设备以及软件等有机结合而构成的系统，即机械、执行、检测与传感、信息处理、接口和软件等部分在电子技术的支配下，以系统的观点进行结合而形成的一种新型机械系统。 具体实例：计算机外设、办公自动化设备、微细加工设备、数控机床、数控加工中心、机器人、射压成型设备、武器系统、航空航天、航海设备、家用电子机械、电动玩具等。 目前这些系统的共性就是：绝大多数产品含有电子计算机或微处理器。,第一章 概述,1. 机械系统设计 属于先修课程需要掌握的知识 要求了解系统总体对机械系统的要求、机械系统建模方法 2. 驱动元件 要求了解各种驱动元件的原理、特点及选用原则 重点掌握直流伺服电动机 3. 测量元件 要求了解各种用于运动控制系统机械量测量元件的基本原理、特点以及选用原则 4. 控制系统 本门课程重点学习的内容,本课程的主要内容 概述 机电控制系统的建模与分析 机电控制元件 直流调速系统分析与设计 直流伺服系统分析与设计 步进电机控制系统设计,第一章 概述,