ch1緒論加動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

1、機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制鄧星鐘鄧星鐘 主編主編 主主 講講：機(jī)械系機(jī)械系 雷雷 波波聯(lián)系方式：聯(lián)系方式-Mail: 參考書目參考書目1.趙君有，張愛軍趙君有，張愛軍 王東瑞編王東瑞編. 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ).北京北京:中國(guó)水力水電出版社中國(guó)水力水電出版社,2007.2.湯天浩湯天浩 編編.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ).北京北京:機(jī)械工業(yè)出版機(jī)械工業(yè)出版社社,2011.3.吳紅星編吳紅星編.電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制專用集成電路及應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制專用集成電路及應(yīng)用用 .北京北京:中國(guó)電力出版社中國(guó)電力出版社,2006.4.齊占慶，王振臣齊占慶，王振臣 編編.機(jī)床電氣控制技術(shù)

2、機(jī)床電氣控制技術(shù).北京北京:機(jī)機(jī)械工業(yè)出版社械工業(yè)出版社,20085.滿永奎，韓安榮滿永奎，韓安榮 編編.通用變頻器及其應(yīng)用通用變頻器及其應(yīng)用.北京北京:機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社,2012 第一章第一章 概述概述1.1 1.1 機(jī)電傳動(dòng)的目的和任務(wù)機(jī)電傳動(dòng)的目的和任務(wù)1.2 1.2 機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況1.3 1.3 課程的性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)和任務(wù)1.4 1.4 課程的內(nèi)容安排課程的內(nèi)容安排1.5 1.5 對(duì)本課程學(xué)習(xí)的基本要求對(duì)本課程學(xué)習(xí)的基本要求1.1 1.1 機(jī)電傳動(dòng)的目的和任務(wù)機(jī)電傳動(dòng)的目的和任務(wù) 機(jī)電傳動(dòng)機(jī)電傳動(dòng): : 以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)驅(qū)

3、動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的 系統(tǒng)之總稱系統(tǒng)之總稱 機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49一、機(jī)電系統(tǒng)的組成一、機(jī)電系統(tǒng)的組成 機(jī)電系統(tǒng)完成生機(jī)電系統(tǒng)完成生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的原動(dòng)機(jī)（這里指的是各種電動(dòng)機(jī)）（這里指的是各種電動(dòng)機(jī)）之總稱之總稱控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)的一機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)的一整套電氣系統(tǒng)整套電氣系統(tǒng)機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例車床系統(tǒng)CA6140,CK6150與CH6132寬

4、的調(diào)速范圍機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49可逆式軋機(jī)頻繁起制動(dòng)或正反轉(zhuǎn)機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49卷?yè)P(yáng)機(jī)和電梯起制動(dòng)平穩(wěn)，準(zhǔn)確定點(diǎn)停車機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49雷達(dá)天線控制系統(tǒng)雷達(dá)天線控制系統(tǒng)雷達(dá)天線控制系統(tǒng)雷達(dá)天線控制系統(tǒng)方位驅(qū)動(dòng) 仰角驅(qū)動(dòng)n雷達(dá)天線自動(dòng)控制系統(tǒng)原理框圖雷達(dá)天線自動(dòng)控制系統(tǒng)原理框圖機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49二、機(jī)電傳動(dòng)控制的任務(wù)二、機(jī)電傳動(dòng)控制的任務(wù) 將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能； 實(shí)

5、現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度的調(diào)節(jié)；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度的調(diào)節(jié)； 完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求；完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求； 保證生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。保證生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。三、機(jī)電傳動(dòng)控制的目的三、機(jī)電傳動(dòng)控制的目的 從廣義上講，機(jī)電傳動(dòng)控制的目的就是要使生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)從廣義上講，機(jī)電傳動(dòng)控制的目的就是要使生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、車間乃至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)線、車間乃至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化自動(dòng)化。 從狹義上講，則指控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品從狹義上講，則指控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)數(shù)量的增加量的增加（效率）、（效率）、質(zhì)量的提高質(zhì)量的提高（精度）、（精度）、生產(chǎn)成本的降

6、低生產(chǎn)成本的降低、工人工人勞動(dòng)條件的改善勞動(dòng)條件的改善以及以及能量的合理利用能量的合理利用等。等。 1.2 機(jī)電傳動(dòng)控制的發(fā)展機(jī)電傳動(dòng)控制的發(fā)展 機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)總是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)總是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)電傳動(dòng)控制的發(fā)展可從電傳動(dòng)控制的發(fā)展可從機(jī)電傳動(dòng)機(jī)電傳動(dòng)和和控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)兩方面來討論。兩方面來討論。一、機(jī)電傳動(dòng)的發(fā)展一、機(jī)電傳動(dòng)的發(fā)展 成組拖動(dòng)成組拖動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一根天軸（或地軸），然后再一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一根天軸（或地軸），然后再由天軸（或地軸）通過皮帶輪和皮帶分別拖動(dòng)多臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械。由天軸（或地軸）通過皮帶輪和皮帶分別拖動(dòng)多臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械。

7、機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 1.2 機(jī)電傳動(dòng)控制的發(fā)展機(jī)電傳動(dòng)控制的發(fā)展 機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)總是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)總是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)電傳動(dòng)控制的發(fā)展可從電傳動(dòng)控制的發(fā)展可從機(jī)電傳動(dòng)機(jī)電傳動(dòng)和和控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)兩方面來討論。兩方面來討論。一、機(jī)電傳動(dòng)的發(fā)展一、機(jī)電傳動(dòng)的發(fā)展 成組拖動(dòng)成組拖動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一根天軸（或地軸），然后再一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一根天軸（或地軸），然后再由天軸（或地軸）通過皮帶輪和皮帶分別拖動(dòng)多臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械。由天軸（或地軸）通過皮

8、帶輪和皮帶分別拖動(dòng)多臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械。 單電機(jī)拖動(dòng)單電機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的各運(yùn)動(dòng)部件。一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的各運(yùn)動(dòng)部件。 多電機(jī)拖動(dòng)多電機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件分別由不同的電一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件分別由不同的電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)。動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)。 特點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)條件差、一旦電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，將造特點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)條件差、一旦電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，將造成成組的生產(chǎn)機(jī)械停車；成成組的生產(chǎn)機(jī)械停車； 這種拖動(dòng)方式較成組拖動(dòng)前進(jìn)了一步，但當(dāng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)這種拖動(dòng)方式較成組拖動(dòng)前進(jìn)了一步，但當(dāng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件較多時(shí)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍十分復(fù)雜；動(dòng)部件較多時(shí)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍十分復(fù)雜；二、

9、機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展二、機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展 控制系統(tǒng)的發(fā)展伴隨控制器件的發(fā)展而發(fā)展。隨著功率器件、控制系統(tǒng)的發(fā)展伴隨控制器件的發(fā)展而發(fā)展。隨著功率器件、放大器件的不斷更新，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，它主要放大器件的不斷更新，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，它主要經(jīng)歷了四個(gè)階段：經(jīng)歷了四個(gè)階段： 1繼電器繼電器接觸器控制接觸器控制：出現(xiàn)在：出現(xiàn)在20世紀(jì)初，它僅借助于簡(jiǎn)單世紀(jì)初，它僅借助于簡(jiǎn)單的接觸器與繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的啟動(dòng)、停車以及有級(jí)調(diào)速等的接觸器與繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的啟動(dòng)、停車以及有級(jí)調(diào)速等控制，它的控制速度慢，控制精度差；控制，它的控制速度慢，控制精度差； 2電機(jī)放

10、大機(jī)控制電機(jī)放大機(jī)控制：（：（30年代）從斷續(xù)控制到連續(xù)控制年代）從斷續(xù)控制到連續(xù)控制 3磁放大器控制和大功率晶閘管控制磁放大器控制和大功率晶閘管控制：(40-60年代年代) 4計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC） ：提高機(jī)床的自動(dòng)化程度、通：提高機(jī)床的自動(dòng)化程度、通用性和加工效率。（用性和加工效率。（70年代年代-至今）至今）機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49柔性制造系統(tǒng)（柔性制造系統(tǒng)（FMS） 由數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)搬由數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)搬運(yùn)車等組運(yùn)車等組成的統(tǒng)一由中心計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械加工自動(dòng)線成的統(tǒng)一由中心計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械加工自動(dòng)

11、線，它是實(shí)現(xiàn)，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化車間和自動(dòng)自動(dòng)化車間和自動(dòng)化工化工廠的重要組成部分。廠的重要組成部分。機(jī)械制造自動(dòng)化機(jī)械制造自動(dòng)化高級(jí)階段是走向設(shè)計(jì)、制高級(jí)階段是走向設(shè)計(jì)、制造一體化，即利用計(jì)造一體化，即利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與計(jì)算機(jī)輔助制造（）與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）形成產(chǎn)品設(shè)計(jì)）形成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程和制造過程的完整系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品構(gòu)思和設(shè)計(jì)直到裝配的完整系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品構(gòu)思和設(shè)計(jì)直到裝配、試驗(yàn)和質(zhì)量、試驗(yàn)和質(zhì)量管理這一全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。管理這一全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。為了實(shí)為了實(shí)現(xiàn)制造過程的高效率、高現(xiàn)制造過程的高效率、高柔性、高質(zhì)量，研制計(jì)算機(jī)集柔性、高質(zhì)量，研制計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

12、（成制造系統(tǒng)（CIMS）是人們現(xiàn)在的任務(wù)。）是人們現(xiàn)在的任務(wù)。1.3 1.3 課程的性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)和任務(wù)n性質(zhì)性質(zhì)： 機(jī)電傳動(dòng)控制把驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制電機(jī)電器、機(jī)電傳動(dòng)控制把驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制電機(jī)電器、電力拖動(dòng)、繼電器電力拖動(dòng)、繼電器-接觸器控制、接觸器控制、PLC、電力電、電力電子技術(shù)、直（交）流伺服系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)伺服子技術(shù)、直（交）流伺服系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)等系統(tǒng)等強(qiáng)電強(qiáng)電控制的內(nèi)容，根據(jù)學(xué)科的發(fā)展與其控制的內(nèi)容，根據(jù)學(xué)科的發(fā)展與其內(nèi)在規(guī)律，以伺服驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)，以控制為線索，內(nèi)在規(guī)律，以伺服驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)，以控制為線索，將元器件與伺服控制系統(tǒng)科學(xué)、有機(jī)地結(jié)合起將元器件與伺服控制系統(tǒng)科學(xué)、有機(jī)地結(jié)

13、合起來。來。機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49n任務(wù)任務(wù) 學(xué)生通過本課程和機(jī)電綜合實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過本課程和機(jī)電綜合實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握學(xué)生掌握交直流電機(jī)交直流電機(jī)及控制電機(jī)及控制電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工的基本結(jié)構(gòu)和工作原理作原理，以及，以及機(jī)電傳動(dòng)的運(yùn)行性能、分析計(jì)算、機(jī)電傳動(dòng)的運(yùn)行性能、分析計(jì)算、電機(jī)與控制系統(tǒng)選擇電機(jī)與控制系統(tǒng)選擇、為后繼課程和今后的工作、為后繼課程和今后的工作準(zhǔn)備必要的知識(shí)準(zhǔn)備必要的知識(shí)1.4 1.4 課程的內(nèi)容安排課程的內(nèi)容安排n第一章 概論 n第二章 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) n第三章 直流電機(jī)的工作原理及特性 第四章 機(jī)電傳

14、動(dòng)系統(tǒng)過渡過程 n第五章 交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性 第六章 控制電機(jī)第七章 機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的檢測(cè)元件n第八章 繼電器接觸器控制系統(tǒng) 第九章 可編程序控制器 第十章 電力電子學(xué)晶閘管及其基本電路 n第十一章 直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)n第十二章 交流傳動(dòng)控制系統(tǒng) 第十三章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)n第十四章 機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇1.5 1.5 對(duì)本課程學(xué)習(xí)的基本要求對(duì)本課程學(xué)習(xí)的基本要求1.了解機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的了解機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和基本規(guī)律組成和基本規(guī)律；2.掌握常用掌握常用電機(jī)、電器的工作原理電機(jī)、電器的工作原理主要主要特性特性，了解其應(yīng)用與選用；了解其應(yīng)用與選用；3.掌握掌握

15、繼電器接觸器工作原理繼電器接觸器工作原理，學(xué)會(huì)用其來，學(xué)會(huì)用其來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制；4.掌握常用的掌握常用的開環(huán)、閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本開環(huán)、閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本工作原理和特點(diǎn)工作原理和特點(diǎn)，了解性能和應(yīng)用場(chǎng)所。，了解性能和應(yīng)用場(chǎng)所。5.學(xué)會(huì)學(xué)會(huì)分析分析機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方法基本方法。機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49第二章第二章 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)n2.1 2.1 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式n2.2 2.2 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣

16、量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算n2.3 2.3 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性n2.4 2.4 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.1 2.1 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式0/tLMddcnTT0/tLMddcnTT圖2.1 單軸拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)（M）生產(chǎn)機(jī)械TMM+TLTL機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49n單軸機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式單軸機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式) 1 . 2(dtdJTTLM)4.2(375)3.2(602)2.2(44/2222dtdnGDTTngGDJmgGmDmJLMTM-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TL

17、-負(fù)載轉(zhuǎn)矩GD2-飛輪矩n-轉(zhuǎn)速t-時(shí)間機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49n動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩)6 . 2()5 . 2(3752dLMdTTTdtdnGDTdLMdLMdLMTTTTTTTTT0 恒速（靜態(tài)轉(zhuǎn)矩）正值 加速（動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩）負(fù)值 減速（動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩）nTM與n同向?yàn)檎?TL與n相反為正向dtdnGDTTdtdnGDTTLMLM37537522拖動(dòng)矩拖動(dòng)矩（TM、n同向）制動(dòng)矩制動(dòng)矩（TM、n反向）n例2-11.列出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式；2.說明系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)。dtdnGDTTdtdnGDTTdtdnGDTTLMLMLM375375375222加速運(yùn)行狀態(tài) 減

18、速 減速拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)矩拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)矩2.2 2.2 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算2.2.1 負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩是靜態(tài)轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩是靜態(tài)轉(zhuǎn)矩,根據(jù)功率守恒原則折算根據(jù)功率守恒原則折算n1.多軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng))7 . 2(cLLMLLLMLcMLMLLLjTTTTPpTPTp321321)(/cLMjjjj速比傳動(dòng)效率多軸旋轉(zhuǎn)拖動(dòng)系統(tǒng)多軸直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2.多軸直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)）（ 8 . 255. 9602McLMcLMLMLnFvTnFvTTPFvP)9 . 2(55. 9cMLnFvT（下放重物）cccc122.2.2轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算

19、 1.旋轉(zhuǎn)型n依據(jù)動(dòng)能守恒原則，折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為、式中：LMLMLMLMLLMZjjJJJjJjJJJ1111221)10. 2(1電機(jī)軸、中間軸、負(fù)載軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；電動(dòng)機(jī)軸與中間傳動(dòng)軸之間的速比；電機(jī)軸與負(fù)載軸之間的速度比；電機(jī)軸、中間軸、負(fù)載軸上的角速度n2.2.2轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算n依據(jù)動(dòng)能守恒原則，折算到電機(jī)軸上的總飛輪矩為、221222212122)11. 2(LMLLMZGDGDGDjGDjGDGDGD25. 11 . 1)13. 2()12. 2(22222LLMZLLMZjGDGDGDjJJJ電機(jī)軸、中間軸、生產(chǎn)機(jī)械軸上的飛輪轉(zhuǎn)矩。2

20、.直線運(yùn)動(dòng)型n折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、飛輪矩為)15. 2(365)14. 2(2222212122222211MLLMZMLLMZnGvjGDjGDGDGDvmjJjJJJ)16. 2(3752dtdnGDTTMZLM多軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式多軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式22222423222214 .4708 .450294196494 .784 .2992. 0mNTGDGDmNGDGDGDmNGDLLMc5/Z Z3/ZZ3412解（1）mNjTTTcLMcLLL1 .345392. 04 .470例2-2 (1)(1)折算到電動(dòng)機(jī)軸折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T TL L(2)(2)

21、折算到電動(dòng)機(jī)軸折算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪慣量上的飛輪慣量GDGDZ Z222222242123222122340)53(1)8 .450196(31)494 .78()4 .29294(1)(1)()(mNjGDGDjGDGDGDGDGDLLMZ2222221 .340)53(8 .45029415. 1 mNJGDGDGDLLMz(2)(近似)2.3 2.3 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性: n2.3.1 恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性n（a）反抗轉(zhuǎn)矩（b）位能轉(zhuǎn)矩)(LTfn TLT-TLnTTLLTCTL （ 摩擦轉(zhuǎn)矩） （因重力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩) （T與n的方向恒為相反） （

22、T的方向恒定與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)）機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49n2.3.2 離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性n2.3.3 直線型機(jī)械特性n2.3.4 恒功率型機(jī)械特性Tn0 T0Tn0直線型機(jī)械特性離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性恒功率型機(jī)械特性Tn020CnTTLCnTLnKTL/2.4 2.4 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的含義機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的含義:1.系統(tǒng)以一定的速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn);2.系統(tǒng)在受某種外部干擾作用(如電壓波動(dòng)、負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等）而使速度稍有變化時(shí)，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運(yùn)行速度。機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)

23、控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49m系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要充分系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要充分條件條件 （1）兩機(jī)械特性有交叉點(diǎn) （2）在平衡點(diǎn)處有一速度 n時(shí)，TMTL TM-TLTL TM-TL0 a點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)，b點(diǎn)不是。bb a n例2-3 判斷下圖b點(diǎn)是否是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？注意：1.兩機(jī)械特性曲線的區(qū)別 2.同時(shí)滿足二穩(wěn)定平衡條件 解 1. 系統(tǒng)中有交叉點(diǎn); 2. 當(dāng)時(shí)ML TM-TL0 b點(diǎn)是平衡穩(wěn)定點(diǎn)機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49TCnTTTLTCnTTTL bb C機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 4:49本章基本要求本章基本要求1.1.掌握機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的掌握機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行方程式運(yùn)行方程式，并學(xué)會(huì)用它來，并學(xué)會(huì)用它來分析分析與判別與判別機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行