机电一体化技术与系统梁景凯盖玉先主编第4章课件教学.pptVIP

第四章 伺服传动系统 第一节 概 述 一、伺服系统的结构组成及分类 1.控制器 2.功率放大器 3.执行机构 4.检测装置 二、伺服电动机 1. 直流伺服电动机 (1) 永磁直流伺服电动机 (2) 无槽电枢直流伺服电动机 (3) 空心杯电枢直流伺服电动机 (4) 印刷绕组直流伺服电动机 2. 交流伺服电动机 (1) 永磁同步伺服电动机 (2) 两相异步交流伺服电动机 3. 步进电动机 (1) 反应式步进电动机 (2) 永磁式步进电动机 (3) 永磁感应式步进电动机 三、电力电子技术简介 1) AC/DC变流器——把交流变换成固定的或可调的直流电(整流器)； 2) DC/AC变流器——把固定的直流电变成固定或可调的交流电(逆变器)； 3) AC/AC变流器——把固定的交流电变成可调的交流电(包括改变频率或电压)； 4) DC/DC变流器——把固定的直流电变成可调的直流电（斩波器） 1.晶闸管SCR 2.功率晶体管GTR 3. 绝缘栅双极晶体管IGBT 第二节 直流伺服系统 一、直流伺服系统结构和原理 1.位置检测与信号综合环节(1) 旋转变压器 (2) 相敏放大器——鉴幅器 (3) 位置检测与信号综合环节 2.脉宽调制型(PWM)功率放大 (2) PWM的控制电路 1) 脉冲调制器 2) 逻辑延时环节3) 基极驱动器 (3) PWM功率放大器的传递函数 3 直流伺服电机和减速器的传递函数 二、直流伺服系统的稳态误差分析 1.检测误差 2.原理误差 3.扰动误差 三、直流伺服系统的动态校正 1.速度调节器的设计 2. 位置调节器的设计 第三节 交流伺服系统 一、异步型交流电动机的变频调速的基本原理及特性 1.基频以下的恒磁通变频调速 2.基频以上的弱磁通变频调速 二、异步电动机变频调速系统 1. SPWM 变频器 2. SPWM逆变器的同步调制与异步调制 （1）同步调制 （2）异步调制 （3）分段同步调制 3. SPWM变频调速系统 （1）绝对值运算器 （2）函数发生器 （3）逻辑控制器 第四节 步进电动机控制系统 一、步进电动机 1. 步进电动机的结构与工作原理 2. 步进电动机的使用特性 (1) 步距误差 (2) 最高启动频率和最高工作效率 (3) 输出的转矩—频率特性 二、环形分配器 如果三相步进电动机绕组为U、V、W，则三相三拍\ 三相六拍\双三拍的通电顺序分别为（正转） 三、功率驱动器 1. 单电压驱动电路 2. 高、低压双电压驱动电路 3. 伺服控制 （1）执行部件的位移量控制 （2）执行部件移动速度的控制 （3）执行部件移动方向的控制 四、提高系统精度的措施 第五节 电液伺服系统 一、电液位置伺服控制系统 1.阀控液压缸电液位置控制系统的工作原理 2．阀控液压马达电液位置控制系统工作原理 3.电液位置伺服系统应用实例 二、电液速度伺服控制系统 三、电液力控制系统 图4-46 跑偏控制系统 a） 工作原理图 b）液压系统图 c）系统功能方框图 1-伺服液压缸 2-电动机 3-传动装置 4-卷筒 5-光电检测器 6-跑偏方向 7-伺服放大器8-辅助液压缸 9-伺服阀 10-能源装置 11-钢带 12-钢卷 13卷取机 图4-47 跑偏控制系统电路简图 图4-48 电液速度控制系统 图4-49 带钢张力控制系统原理图 1-液压缸 2、8-张力辊组 3-热处理炉 4-转向辊 5-力传感器 6-浮动辊 7-电液伺服阀 9-伺服放大器 图4-50 张力控制系统功能框图 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 * 图4-1伺服系统的组成 图4-2 晶闸管结构、等值电路及符号 图4-3 单相桥式全控整流电路及电阻性负载下波形图 图4-4 晶体管的结构图 图4-5 晶体管模块 图4-6 基极驱动电路 图4-7 IGBT基本结构、等效电路和图形符号 a) 基本结构 b) 等效电路 c) 图形符 图4-8 IGBT驱动电路 图4-9 鉴幅型直流伺服系统的原理框图 图4-10 旋转变压器原理图 图4-11 旋转变压器角差测量原理图 图4-12 由电子线路和旋转变压器构成的角差测量原理图 图4-13 相敏放大器原理图及波形图 a)电路图 b)波形图 图4-14 旋转变压器组合相敏放大器原理框图和方框图 a) 原理框图 b) 框图 PWM功