交流伺服运动控制系统.pptx
《交流伺服运动控制系统.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交流伺服运动控制系统.pptx(36页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、本课程的任务:本课程的任务:了了解解交交流流伺伺服服运运动动控控制制系系统统的的检检测测技技术术及选型及选型掌掌握握永永磁磁同同步步电电动动机机交交流流伺伺服服运运动动控控制制系统的建模、控制系统设计及仿真方法系统的建模、控制系统设计及仿真方法了解多种现代交流伺服运动控制技术了解多种现代交流伺服运动控制技术了解交流伺服运动控制系统的实际应用了解交流伺服运动控制系统的实际应用1.11.1 什么是什么是“交流伺服运动控制交流伺服运动控制”1.2 1.2 交流伺服运动控制系统的发展交流伺服运动控制系统的发展1.3 1.3 交流伺服运动控制系统的组成及特点交流伺服运动控制系统的组成及特点1.4 1.4
2、 现代交流伺服运动控制技术现代交流伺服运动控制技术1.5 1.5 课程特点、内容安排及学习方法课程特点、内容安排及学习方法(1)(1)电机电机:机电能量变换的主要装置:机电能量变换的主要装置 1 1、电机及运动控制系统电机及运动控制系统1.11.1 什么是什么是“交流伺服运动控制交流伺服运动控制”直流、交流直流、交流 旋转、直线、多自由度旋转、直线、多自由度 三相交流鼠笼式异步电机的定子和转子直流电动机自动控制系统自动控制系统 (按应用分):(按应用分):运动控制运动控制 (Motion control)(Motion control)过程控制过程控制 (Process control)(Pr
3、ocess control)例如:例如:过程控制过程控制:啤酒发酵过程,化工提炼过程,锅炉控制啤酒发酵过程,化工提炼过程,锅炉控制 运动控制运动控制:(续页)(续页)(2)(2)运动控制系统运动控制系统主要区别是主要区别是被控量及控制目标不同被控量及控制目标不同,“运动控制运动控制”以机以机械运动的驱动设备械运动的驱动设备-电机为控制对象,解决电机为控制对象,解决“电能电能机机械能械能”中的控制问题,实现运动机械的运动要求中的控制问题,实现运动机械的运动要求(2)(2)运动控制系统运动控制系统芯芯片片光光刻刻机机主轴电机主轴电机带制动器带制动器伺服电机伺服电机伺服电机伺服电机刀库刀具刀库刀具定
4、位电机定位电机机械手旋转机械手旋转定位电机定位电机数控机床数控机床各种制造装备及生产线各种制造装备及生产线:PCB生产线:贴焊、打孔、放置生产线生产线:贴焊、打孔、放置生产线运动控制运动控制半导体制造装备:光刻机、芯片封装机半导体制造装备:光刻机、芯片封装机机械加工装备:各型数控机床机械加工装备:各型数控机床(2)(2)运动控制系统运动控制系统机器人各个关节的伺服控制机器人各个关节的伺服控制 ASIMO 2003:行走速度行走速度3.2km/h 2004:舞蹈机器人舞蹈机器人(近藤)(近藤)2005:自行车自主运行自行车自主运行 2010:仿生龟仿生龟空间机器车:空间机器车:旅居者旅居者(19
5、97)军事装备:雷达跟踪,自动武器,飞行器控制军事装备:雷达跟踪,自动武器,飞行器控制民用及医疗:空调、洗衣机、民用及医疗:空调、洗衣机、CT机机现代交通:电动汽车、电动自行车、磁悬浮现代交通:电动汽车、电动自行车、磁悬浮l按电机分:按电机分:直流传动系统直流传动系统交流传动系统交流传动系统l按被控量分:按被控量分:以速度为控制量:调速系统以速度为控制量:调速系统以位置为控制量:位置随动系统(伺服系统)以位置为控制量:位置随动系统(伺服系统)l按控制器的类型分按控制器的类型分:模拟控制系统模拟控制系统数字控制系统数字控制系统l按控制原理分:按控制原理分:PID控制、模糊控制控制、模糊控制l按闭
6、环数分:单环、双环、多环系统按闭环数分:单环、双环、多环系统(3)(3)运动控制系统分类运动控制系统分类可交叉:如数字式双闭环直流调速系统可交叉:如数字式双闭环直流调速系统交流伺服运动控制交流伺服运动控制是以电力电子为基础、以是以电力电子为基础、以交流电机为控制对象交流电机为控制对象、以自动控制理论为指导、以自动控制理论为指导、以电子技术和微处理器控制及计算机辅助设计为以电子技术和微处理器控制及计算机辅助设计为手段手段,并与检测技术和数据通信技术相结合并与检测技术和数据通信技术相结合,将预将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动,实现机械运动精确
7、的实现机械运动精确的位置控制(速度控制、转矩)位置控制(速度控制、转矩)的控制的控制。2 2“交流伺服运动控制交流伺服运动控制”定义定义 简而言之:交流电机驱动的位置随动简而言之:交流电机驱动的位置随动(伺服)运动控制(伺服)运动控制 制造业是国民经济持续增长的发动机、国家制造业是国民经济持续增长的发动机、国家安全的重要保障及国家综合实力的主要体现安全的重要保障及国家综合实力的主要体现 交流伺服运动控制是运动控制技术的发展趋交流伺服运动控制是运动控制技术的发展趋势,是数字制造装备的核心功能部件,应用广泛势,是数字制造装备的核心功能部件,应用广泛3 3 交流伺服运动控制技术的重要性交流伺服运动控
8、制技术的重要性高性能交流伺服运动控制系统的主要制造商:高性能交流伺服运动控制系统的主要制造商:美国美国:GE,Rockwell,Emerson,Ansolder,:GE,Rockwell,Emerson,Ansolder,欧洲欧洲:Siemens,ABB,CT(Emerson),:Siemens,ABB,CT(Emerson),日本日本:Toshiba,Mitsubishi,Hitachi,Fuji,:Toshiba,Mitsubishi,Hitachi,Fuji,n 19世纪中先后诞生了直流传动和交流传动。n 在20世纪的大部分年代里,已形成公认的格局:交流不调速80%直流调速 20%n 在
9、20世纪80-90年代形成新的格局:交流调速80%直流调速10%交流不调速10%1.21.2 交流伺服运动控制的发展交流伺服运动控制的发展1 长期以来,电机调速以直流电机为主 20世纪70年代以前,凡是要求调速范围广速度控制精度高和动态响应性能好的场合,几乎全都采用直流电动机调速系统,而交流电动机主要用于不需要变速的电力传动系统中,因为:(1)直流电动机易于控制,改变电机的输入电压或励磁电流,就可在范围内实现无级调速。(2)交流电机的电流和转矩特性不是固定的,不易控制。2 直流电机存在严重缺陷:机械接触式换向器(1)换向器表面线速度及换向电流、电压有一极限容许值。(2)由于要照顾到换向器的可靠
10、工作,电枢及换向器的直径一般都做的比较大,电机的转动惯量就大。(3)换向器必须定期停机检修,运行中也要经常注意观察换向器的火花情况。1.21.2 交流伺服运动控制的发展交流伺服运动控制的发展3 交流电机的优越性 交流电动机,特别是笼式异步电动机,拥有结构简单、坚固耐用、价格便宜及不需要经常维修等特点,使其得到了十分广泛的应用。如果能控制好,它具有直流电机无法比拟的优越性。1.21.2 交流伺服运动控制的发展交流伺服运动控制的发展(1 1)2020世纪世纪2020年代人们就认识到了,但当时直至本世纪年代人们就认识到了,但当时直至本世纪5050年代中期,一直几乎无法实现。年代中期,一直几乎无法实现
11、。(2 2)2020世纪世纪5050年代中期,年代中期,晶闸管晶闸管研制成功,不仅开创了电研制成功,不仅开创了电力电子技术的新时代,同时也带来交流电机控制技术发展力电子技术的新时代,同时也带来交流电机控制技术发展的一个大飞跃。的一个大飞跃。(3 3)2020世纪世纪7070年代发展起来的年代发展起来的矢量控制理论矢量控制理论带交流电机带交流电机控制技术的革命,使交流电机的控制性能在理论上和直流控制技术的革命,使交流电机的控制性能在理论上和直流电机相当。电机相当。(4 4)2020世纪世纪8080年代的年代的直接转矩控制方法直接转矩控制方法,也对交流电机,也对交流电机控制技术发展发展起来推动作用
12、。控制技术发展发展起来推动作用。4 交流电机调速技术的发展 电力电子技术、微电子技术、交流电机控制技术发展极大促进了交流电机伺服运动控制技术的发展和应用。1.21.2 交流伺服运动控制的发展交流伺服运动控制的发展1.31.3 交流伺服运动控制的组成及基本要求交流伺服运动控制的组成及基本要求1 1 骨骼运动骨骼运动电机部分:交流永磁电机电机部分:交流永磁电机 功率变换部分:可控整流、直流斩波、逆变等功率变换部分:可控整流、直流斩波、逆变等控控制制器器部部分分:PIDPID控控制制、自自适适应应控控制制、模模糊糊控控制制、智能控制、矢量控制、直接转矩控制等智能控制、矢量控制、直接转矩控制等大脑大脑
13、/脊椎脊椎传出神经传出神经效应器效应器传入神经传入神经感受器感受器肌肉肌肉/骨骼骨骼2 2 交流伺服运动控制的组成交流伺服运动控制的组成指令发生器多轴位置控制器伺服驱动X-Y运动平台目标位置指令电流位置/速度反馈插补算法位置控制位置控制速度控制电流控制2 2 交流伺服运动控制的组成交流伺服运动控制的组成指令位置/速度反馈电流电网单轴运动单轴运动3 3 交流伺服运动控制系统的基本要求交流伺服运动控制系统的基本要求1 1、稳定性好:系统在给定输入或干扰作用下,能、稳定性好:系统在给定输入或干扰作用下,能快速调节到达新的或者回复到原有的平衡状态。快速调节到达新的或者回复到原有的平衡状态。2 2、精度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交流 伺服 运动 控制系统
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。