機電傳動控制習題集及解答

1、機電傳動控制習題解答機械工程學院郝昕玉這一全過程實現(xiàn)自動化。為了實現(xiàn)制造過程的高效率、高柔性、高質(zhì)量，研制計算機集成生產(chǎn)系統(tǒng)(CIMS)是人們今后的任務(wù)。12機電傳動控制系統(tǒng)有哪五大基本要素各具有什么功能？答：雖然隨著機電傳動系統(tǒng)的要求不同，其控制系統(tǒng)也不同。但是歸納起來，它們通常是由五大要素與功能組成的，即由機械裝置（結(jié)構(gòu)功能）、執(zhí)行裝置（驅(qū)動功能和能量轉(zhuǎn)換功能）、傳感器與檢測裝置（檢測功能）、動力源（運轉(zhuǎn)功能）、信息處理與控制裝置（

2、控制功能）五部分組成，如圖11所示。1.1.機械裝置（結(jié)構(gòu)功能）機械裝置（結(jié)構(gòu)功能）機械是由機械零件組成的、能夠傳遞運動并完成某些有效工作的裝置。機械由輸入部分、轉(zhuǎn)換部分、傳動部分、輸出部分及安裝固定部分等組成。通用的傳遞運動的機械零件有齒輪、齒條、鏈輪、蝸輪、帶、帶輪、曲柄及凸輪等。兩個零件互相接觸并相對運動就形成了運動副。由若干運動副組成的具有確定運動的裝置稱為機構(gòu)。就傳動而言，機構(gòu)就是傳動鏈。為了實現(xiàn)機電傳動控制系統(tǒng)整體最佳的目標

3、，從系統(tǒng)動力學方面來考慮，傳動鏈越短越好。因為在傳動副中存在“間隙非線性”，根據(jù)控制理論的分析，這種間隙非線性會影響系圖1111控制系統(tǒng)五大要素與功能控制系統(tǒng)五大要素與功能統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。另外，傳動件本身的轉(zhuǎn)動慣量也會影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在數(shù)控機床中之所以存在“半閉環(huán)控制”，其原因就在于此。據(jù)引，提出了“軸對軸傳動（dd傳動）”，如電動機直接傳動機床的主軸，軸就是電動機的轉(zhuǎn)子，從而出現(xiàn)了各種電主軸。這對執(zhí)行裝置提出了

4、更高的要求：如機械裝置、執(zhí)行裝置及驅(qū)動裝置之間的協(xié)調(diào)與匹配問題。必須保留一定的傳動件時，應(yīng)在滿足強度和剛度的前提下，力求傳動裝置細、小、巧，這就要求采用特種材料和特種加工工藝。2.2.執(zhí)行裝置（驅(qū)動功能和能量轉(zhuǎn)換功能）執(zhí)行裝置（驅(qū)動功能和能量轉(zhuǎn)換功能）執(zhí)行裝置包括以電、氣壓和液壓等作為動力源的各種元器件及裝置。例如，以電作為動力源的直流電動機、直流伺服電動機、三相交流異步電動機、變頻三相交流電動機、三相交流永磁伺服電動機、步進電動機、比