1运动控制系统运动控制系统MotionControlSystemMotionControlSystem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为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。控制电动机的转矩、转速和转角，实现运动机械的运动要求。2运动控制系统课程在自动化专业中的地位运动控制系统课程在自动化专业中的地位•专业知识综合应用和实际控制系统设计调试能力训练。现代电气自动控制系统的基本构成指令系统计算机控制器单片机、数字模拟器件、控制电器功率放大变流装置执行电动机执行机械反馈检测器件反馈控制理论微机原理电路、电子学功率电子技术检测技术电力拖动基础电力拖动自动控制系统C语言计算机控制技术单片机原理与控制技术网络与通信技术数字信号处理抗干扰技术声光机电一体化3运动控制系统的种类运动控制系统的种类按驱动电机类型直流拖动控制系统1.闭环控制的DC调速系统2.双闭环系统的工程设计方法3.DC调速系统的数字控制4.位置随动系统交流拖动控制系统笼型异步电动机的VVVF系统4按被控物理量调速系统以转速为被控量位置随动/伺服系统以角位移或直线位移为被控量按控制类型模拟模拟数字混合全数字5运动控制系统的特点•过渡过程短•功率范围宽•调速范围大•可获得良好动静态性能•电机空载损耗小、效率高，短时过载能力强•可四象限运行6教学参考书教学参考书1.电力拖动自动控制系统上海大学陈伯时机械工业出版社2006年第3版2.电机与运动控制系统清华大学杨耕等清华大学出版社2006年第1版3.运动控制系统清华大学尔桂花等清华大学出版社2002年第1版7§§11闭环直流调速系统闭环直流调速系统•为什么要采用闭环调速制造业：钢连轧、电炉；加工机床、造纸、印刷、纺织、印染、起重、传送等高新产业：机器人、电动汽车、电动舰船、高速列车等生活：冰箱、空调、洗衣机、电梯等8闭环控制的必要性举例•连轧机每一电机都必须按照它所拖动轧辊前后钢板的厚度和钢板送入速度来控制自己的转速n1n2n3n4h1h2h3h4h0v1v20vv3v4轧辊钢板电机1电机2电机3电机4钢板连轧控制示意图nn电机k电机k+1kk+1电机k+1转速过低电机k电机k+1kk+1电机k+1转速过高9开环控制与闭环控制1•开环：系统的输出量不被引回对系统的控制部分产生影响例步进数控指令运算控制脉冲发生分配X轴步进电机Z轴步进电机精密传动工作台精密传动工作台xz输入量控制脉冲控制器执行机构控制对象输出量位移10开环控制与闭环控制2•闭环按被控量的偏差进行控制例电炉箱恒温若炉温偏高，调节过程相反闭环反馈控制可以自动进行补偿。UsT+电压放大功率放大电动机减速器调压器电炉热电偶散热工件增减－UfTUTUU=U-UUa电动机正转UR调压器滑动端右移fTfTsT11直流调速的主要方案•直流电动机运行遵循的4个基本方程1.改变电枢回路总电阻R〖简便、有级、特性软、高能耗〗2.改变电机主磁通〖无级、>ne、响应慢〗；3.改变电枢电压U〖无级、快、
