(4.1)--4.1机电一体化与过程控制.ppt

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1、汇报人：XXXX 一个完整的机电一体化系统包含哪几个基本要素？为系统提供能量和动力使系统正常运行是其中的哪部分？请同学们思考：五大组成要素感知组成要素信息输入控制及信息处理部分驱动部分执行机构机械本体动力部分传感测试部分动力组成要素运动组成要素智能组成要素结构组成要素设计高效的动力与驱动部分1需了解负载的性质、计算负载功率2把负载功率等折算到电动机侧，根据功率大小和负载特点选择电动机3设计驱动电路驱动电动机工作CONTENT目 录一、概述四、电动机驱动系统三、负载的力矩特性二、典型载荷分析图1 数控机床控制方框图微型计算机放大器驱动装置工作机床图纸位移反馈测量元件切削刀具一、概述机电传动与控制

2、系统：以机器或机械装置为控制对象，以微处理器为核心控制器组成的各种控制系统。机电传动与控制：是以电动机为原动机驱动生产机械，将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止及调速，从而完成各种生产工艺过程的要求，实现生产过程的自动化。可见，机电传动与控制，既包含了拖动生产机械的电动机，又包含了控制电动机的一整套控制系统。载荷：是使工程结构或构件产生效应的各种直接作用。作用在机器或机械装置上的载荷常见的有：摩擦载荷、惯性载荷及环境载荷等。二、典型载荷分析 摩擦载荷：两物体接触面上存在的一种阻止运动的力或力矩。分为静摩擦力（静摩擦力矩）和动摩擦力（动摩擦力矩）。（1）摩擦载荷 静摩擦力：动摩擦力：（1

3、）（2）摩擦系数法向压力动摩擦系数法向压力 减小摩擦载荷的方法：减小法向压力、摩擦系数和作用力臂。滚动摩擦：摩擦力矩：（3）（4）滚动摩擦系数接触面曲率半径摩擦力作用力臂惯性载荷：一定质量的物体具有加速度或角加速度时产生的力或力矩，即惯性力或惯性力矩。（2）惯性载荷 惯性力：惯性力矩：（5）（6）转动惯量角加速度 减小惯性载荷的方法：减小惯性力或惯性力矩。传动链装置（多轴传动系统）转动惯量的折算：图2 传动链装置图高速轴低速轴低速轴折算到高速轴的转动惯量：（7）传动比：（8）高速轴折算到低速轴的转动惯量：（9）图2 传动链装置图环境载荷：是因环境因素而施加在工程结构上的作用，如雷达天线承受的风载荷、机械装置受热变形产生的温差载荷等。这些载荷有的可从理论上推导得到，有的需借助实验测定，有的根据经验数据估算而得。不再赘述。（3）环境载荷（1）了解机电传动与控制及机电传动与控制系统的概念，并通过机电控制系统实例说明研究驱动装置的重要性。（2）理解载荷的定义、计算方法及减小负载载荷的方法。小结