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第四章 动力驱动及定位 学习要点 主要了解机电一体化系统中常用驱动元件的特点、工作原理和驱动方法。重点放在 怎样为系统选择合理的驱动方案、合适的驱动元件以及驱动元件的选择计算方法。具体 学习要求如下： 1．了解机电一体化系统中常用驱动元件的特点和驱动方法。 2．了解常用定位机构的组成及特点。 3．熟悉驱动装置的特性和技术要求。 4．熟悉步进电机、直流电机。 5．掌握直流电机和步进电机的特点，选择计算方法，直流电机的主要调速方法。 一、 驱动装置的特点及技术要求 （一）驱动装置的特点 驱动装置包括驱动元件和执行机构，与动力源、控制、传感及测试等部分联系密切。 要求：响应速度快，动态性能好，动作灵敏度高，便于集中控制。 技术特点：效率高、体积小、重量轻、自控性强、可靠性高等。 （二）驱动装置的技术要求 主要性能指标：精度、稳定性、快速性、可靠性。 1. 精度（ 精确性） 精确性的影响因素： 传动误差，传动链的刚度，传感器的精度，接口电路的转换 精度等都会影响系统的精度，系统的精度包括静态精度和动态精度。 传动误差由两部分组成，伺服带宽以内的低频分量（齿轮传动、丝杠螺母传动的 回程误差）和伺服带宽以内的高频分量（传动机构的传动误差），它对系统性能的影 响程度与其在系统中所处的位置有关。 图 4.1 电机驱动的直线位置伺服系统的原理图 1 图 4.2 伺服驱动控制系统方框图 (1) 前向通道上环节 G2(s)的误差对输出精度的影响 2 2 N 设 G (s) 环节有误差，把它等效于无误差环节 G (s) 和扰动输入信号 R (s), 不 考虑其他环节的误差。 图 4.3 前项通道上环节有误差时的简化方框图 则系统对于输入的闭环输出传递函数为： Y (s) G (s)G (s)G (s) G(s) c M 2 N (s) ( 设 R (s)=0 ) R(s) 1 G (s) G (s) G (s) 1 G(s) c M 2 则系统对于扰动输入的输出传递函数为： N (s) YN ( s) 1 1 (s) ( 设 R(s)=0 ) RN (s) 1 G (s)G (s)G (s) 1 G (s) G (s) c M 2 (s)