伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)課件

伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，其中的機(jī)械傳動(dòng)裝置稱(chēng)為“伺服機(jī)械傳動(dòng)裝置”。它的作用是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并使伺服電機(jī)與負(fù)載之間得到轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的合理匹配。

式中

MWP——作用在負(fù)載軸上峰值工作力矩（N·cm）；

MFP——作用在負(fù)載軸上峰值磨擦力矩（N·cm）；

εLP——負(fù)載軸的峰值角加速度（rad/s2）；

JM——電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg·cm2）；

JL——負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg·cm2）；

JGM——傳動(dòng)裝置各轉(zhuǎn)動(dòng)零件折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg·cm2）；η——傳動(dòng)裝置的效率；it——總傳動(dòng)比。載荷是設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)的基本依據(jù)。確定載荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備本身功能要求和工作環(huán)境等情況，逐項(xiàng)分析載荷的類(lèi)型及大小，然后再進(jìn)行綜合。綜合方法有“力矩峰值綜合”和“力矩均方綜合”。（1）力矩峰值綜合及峰值力矩特性“力矩峰值綜合”就是將各種載荷的峰值直接代數(shù)相加。折算到電機(jī)軸上的負(fù)載峰值力矩MLPM為（4-1）負(fù)載力矩計(jì)算（2）力矩的均方綜合及均方根力矩特性力矩的“均方綜合”是將各種載荷按均方根值折算。折算到電機(jī)軸上的負(fù)載均方根力矩為（4-2）式中

MW——作用在負(fù)載軸上的瞬時(shí)工作力矩；

MF——作用在負(fù)載軸上的瞬時(shí)磨擦力矩；εL——負(fù)載軸上的瞬時(shí)角加速度；T——載荷變化周期；

it——總傳動(dòng)比。式（4-2）稱(chēng)為負(fù)載的均方根力矩特性表達(dá)式，對(duì)應(yīng)的曲線如圖4-1所示?？倐鲃?dòng)比的選擇（1）“折算負(fù)載峰值力矩最小”的最佳總傳動(dòng)比對(duì)式（4-1）取，得到“折算負(fù)載峰值力矩最小”的最佳總傳動(dòng)比（4-3）（2）“折算負(fù)載均方根力矩最小”的最佳總傳動(dòng)比對(duì)式（4-2）取，得到“折算負(fù)載均方根力矩最小”的最佳總傳動(dòng)比（4-4）最佳總傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)了功率的最佳傳遞。（3）“加速度最大”的最佳傳動(dòng)比假定電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和負(fù)載力矩平衡，可導(dǎo)出取可求得“加速度最大”的最佳傳動(dòng)比（4-6）總傳動(dòng)比的l確定上述幾種最佳總傳動(dòng)比均是針對(duì)某一方面要求而言，故其結(jié)果是不一樣的，在具體選擇時(shí)，除考慮伺服電機(jī)與負(fù)載的最佳匹配外，還要考慮總傳動(dòng)比對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確性、快速性的影響。

額定轉(zhuǎn)矩“折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小”原則（1）確定傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的原則（1）“折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小”原則，使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能。（2）“最小重量”原則（3）有利于“提高傳動(dòng)精度”原則（1）“折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小”原則

折算到電機(jī)軸上的總慣量為式中

JA、JB、JC

、JD——分別為各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

it、I1、i2——分別為總傳動(dòng)比和兩級(jí)減速的傳動(dòng)比。令，可得具有最不慣量的條件因?yàn)閕４１》1，故可得各級(jí)傳動(dòng)比（4-7）“折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小”原則（2）計(jì)算出各級(jí)齒輪傳動(dòng)比后，還應(yīng)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)裝置的慣量驗(yàn)算。對(duì)于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，機(jī)械傳動(dòng)裝置折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL應(yīng)小于加速要求的允許值。對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)除滿(mǎn)足加速要求外，折算負(fù)載轉(zhuǎn)量JL還應(yīng)與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM合理匹配。

按上述方法類(lèi)推，可得多級(jí)傳動(dòng)折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小時(shí)的各級(jí)傳動(dòng)比計(jì)算公式（4-8）式中

n——傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)；k——所需計(jì)算的任一級(jí)數(shù)。由已知傳動(dòng)比，利用圖4-5確定所需齒輪嚙合對(duì)數(shù)，圖中縱坐標(biāo)為JGM/J1，是傳動(dòng)裝置在輸入軸上總折算慣量與輸入軸上小齒輪慣量J1的比值，稱(chēng)為慣量指標(biāo)，橫坐標(biāo)表示總降速傳動(dòng)比it?！白钚≈亓俊痹瓌t即若使兩級(jí)傳動(dòng)比相等，可得最小重量的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)，按此原則還可使傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪尺寸減至兩種，并且使各級(jí)齒輪的中心距彼此相等，有利于加工。上述二級(jí)減速小功率傳動(dòng)裝置，則各齒輪重量之和W為式中

b——齒輪寬度；ρ——齒輪材料密度；g——重力加速度；dA，dB，dC，dD——分別為各齒輪直徑。令,則有得有利于“提高傳動(dòng)精度”原則在精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，傳動(dòng)比相當(dāng)于誤差傳遞系數(shù)，因此，總傳動(dòng)比合理分級(jí)與分配對(duì)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度將產(chǎn)生十分重要影響。折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為（4-9）式中——折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)角誤差；——第k級(jí)齒輪副在從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)角誤差；——從電動(dòng)機(jī)軸到第k級(jí)齒輪副從動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比。

①各級(jí)傳動(dòng)比逐級(jí)遞減時(shí)的總轉(zhuǎn)角誤差要比遞增時(shí)大（該例中，后者增加了約34%）。②在總轉(zhuǎn)角誤差中，低速級(jí)的誤差占的比重較大，如本例的第一種情況中，末級(jí)占總誤差的86%，因此末級(jí)采用精度等級(jí)較高的齒輪副，可顯著地減小總折算轉(zhuǎn)角誤差。

步進(jìn)電機(jī)（1）①步距角（β）的選擇

確定步進(jìn)電機(jī)步距角應(yīng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量而定。脈沖當(dāng)量是指單位脈沖所產(chǎn)生的直線位移量或角位移量，通常由系統(tǒng)要求的精度來(lái)定。對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其步距角（4-10）式中

δ——直線脈沖當(dāng)量（mm）；

t——絲杠導(dǎo)程（mm）；

i——步進(jìn)電動(dòng)機(jī)至絲杠間傳動(dòng)比。步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)變換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。每輸入一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)一步，所以也稱(chēng)為脈沖電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的線位移或角位移量與脈沖數(shù)成正比。它的轉(zhuǎn)速或線速度與脈沖頻率成正比。在負(fù)載能力允許范圍內(nèi)，不因電源電壓、負(fù)載、環(huán)境條件的波動(dòng)而變化。步進(jìn)電機(jī)可以調(diào)速、能夠快速起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。應(yīng)用于：數(shù)控機(jī)床、繪圖儀、衛(wèi)星天線、自動(dòng)記錄儀等選擇步進(jìn)電機(jī)的主要考慮因素：步進(jìn)電機(jī)（2）③轉(zhuǎn)矩和選擇

根據(jù)設(shè)備的總負(fù)載力矩選擇電機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，還應(yīng)考慮到滿(mǎn)足起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、運(yùn)行轉(zhuǎn)矩、定位轉(zhuǎn)矩的要求。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可按表4-1和圖4-7中的矩角特性曲線求得，也可由圖4-8中的起動(dòng)矩頻特性曲線1求得；運(yùn)行轉(zhuǎn)矩可由圖4-8中的運(yùn)行矩頻特性曲線2求得。定位轉(zhuǎn)矩則是依據(jù)斷電情況下，設(shè)備是否要求定位而定。表4-1起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系

②步距精度選擇

步距精度用步距誤差表示，它是指空載情況下，轉(zhuǎn)子離開(kāi)準(zhǔn)確位置的最大偏移量。它影響系統(tǒng)的定位誤差Δβs，即（4-11）式中——電機(jī)步距誤差；——傳動(dòng)件累計(jì)誤差；——摩擦負(fù)載引起得位置誤差；交、直流伺服電機(jī)（1）選擇直流伺服電機(jī)時(shí)，主要是根據(jù)其靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、熱特性要求而定。①電機(jī)運(yùn)行曲線

要想使直流伺服電機(jī)充分發(fā)揮其性能、應(yīng)讓電機(jī)運(yùn)行符合轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線。直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線如圖4-9所示。它由五條極限曲線劃分出電機(jī)的三個(gè)工作區(qū)。連續(xù)工作區(qū)I是指額定轉(zhuǎn)矩以下的工作區(qū)，該區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)矩變化很小，從發(fā)熱角度看可以長(zhǎng)期工作；間斷工作區(qū)II（含I區(qū)）表明電機(jī)可間斷過(guò)載工作；瞬時(shí)工作區(qū)III（含I、II區(qū)）是在瞬時(shí)換向極限（允許是刷跳火限）以下，可短時(shí)間以更大的加減速或正反轉(zhuǎn)操作。

交、直流伺服電機(jī)（2）③轉(zhuǎn)速的選擇

選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，要保證電機(jī)電高轉(zhuǎn)速nm滿(mǎn)足設(shè)備最高運(yùn)行速度要求。④轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的選擇

電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)與負(fù)載慣量相匹配，否則將直接影響電機(jī)和整個(gè)伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。對(duì)于數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通常按機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子之比來(lái)確定，永磁式伺服電機(jī)為0.03~0.3，電磁式伺服電機(jī)0.1~1。⑤熱時(shí)間常數(shù)

熱時(shí)間常數(shù)的大小表明可超載運(yùn)行時(shí)間的能力。大慣量伺服電機(jī)優(yōu)于小慣量伺服電機(jī)。②轉(zhuǎn)矩的選擇

電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩Tn，主要依據(jù)折算到電機(jī)軸上負(fù)載力矩TL選定，即如果電機(jī)工作在間斷工作區(qū)，電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩可以小于負(fù)載力矩。交流伺服電機(jī)連線圖交流伺服電機(jī)通訊連線圖伺服機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)－諧振頻率（1）諧振頻率(2)剛度（3）質(zhì)量和慣量（4）磨擦（5）失動(dòng)

（1）諧振頻率機(jī)械傳動(dòng)部件一般都是多自由度系統(tǒng)，有一個(gè)最低的基本固有頻率和若干高階固有頻率，分別稱(chēng)為第一揩振頻率ωomech1和n階諧振頻率ωomechn。當(dāng)外界激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，系統(tǒng)要發(fā)生諧振而無(wú)法工作，所以，系統(tǒng)的工作頻率范圍內(nèi)，不應(yīng)包含部件的固有頻率，以防產(chǎn)生諧振。各部件的固有頻率應(yīng)錯(cuò)開(kāi)一定距離，以免產(chǎn)生耦合。

式中，K為縱向剛度；Km為扭轉(zhuǎn)剛度；m為質(zhì)量；J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

如不計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)阻尼影響，則機(jī)械系統(tǒng)可看作質(zhì)量（或慣量）-彈簧系統(tǒng)，其固有頻率伺服機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)－剛度(2)剛度伺服傳動(dòng)系統(tǒng)剛度反映出系統(tǒng)抵抗變形的能力。剛度不足時(shí)，將造成位置誤差（失動(dòng)）及系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能變壞，即影響系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性、快速性、穩(wěn)定性；剛度過(guò)高，也將帶來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，成本增加等不足伺服傳動(dòng)系統(tǒng)剛度包括伺服剛度和傳動(dòng)機(jī)械剛度兩部分。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛度又分成扭轉(zhuǎn)剛度和縱向剛度伺服剛度是指伺服電機(jī)輸出軸上施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與其引起的輸出軸角位移之比，其表達(dá)式為（4-12）式中

MT——單位脈沖在伺服電機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩（N·cm/脈沖）；

θ——單位脈沖下伺服電機(jī)軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角（°）機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛度大小取決于各傳動(dòng)件和結(jié)構(gòu)件的剛度及構(gòu)件聯(lián)接方式。以于各構(gòu)件串聯(lián)的彈簧—質(zhì)量系統(tǒng)，其總剛度KΣ可用下式計(jì)算（4-13）式中，Ki為任一構(gòu)件的剛度。在進(jìn)行剛度計(jì)算時(shí)，需要將工作臺(tái)或任一傳動(dòng)軸的剛度折算到某傳動(dòng)軸上時(shí)，可以利用能量相等原則進(jìn)行計(jì)算。伺服機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)－質(zhì)量（慣量）和摩擦在不影響剛度條件下，應(yīng)盡量減小各構(gòu)件質(zhì)量和慣量，這樣既可降低制造成本，又可提高伺服性能。

（3）質(zhì)量和慣量

（4）摩擦

粘滯摩擦影響阻尼數(shù)值，對(duì)系統(tǒng)的振蕩有阻尼作用，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但也使輸出響應(yīng)變慢，即影響了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。

庫(kù)侖摩擦趨向于減小輸出位移的超調(diào)和振蕩。

靜摩擦是造成輸出響應(yīng)死區(qū)的根本原因，而且它的粘性磨擦一起交替作用，造成爬行現(xiàn)象。靜磨擦力客觀上助長(zhǎng)了失動(dòng)現(xiàn)象，這是因?yàn)殪o磨擦力的存在，必然要增大驅(qū)動(dòng)力，相應(yīng)增加了彈性變形之故。

伺服機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)－失動(dòng)失動(dòng)是指運(yùn)動(dòng)體沒(méi)能夠達(dá)到目標(biāo)位置的現(xiàn)象，其失動(dòng)范圍大小用失動(dòng)量表示，通常折合成直線運(yùn)動(dòng)來(lái)表示失動(dòng)量。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的失動(dòng)量是各傳動(dòng)件間的間隙及本身的彈性變形等綜合造成運(yùn)動(dòng)的死區(qū)。故伺服機(jī)械系統(tǒng)的總失動(dòng)量 （5）失動(dòng)失動(dòng)量的大小在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，直接影響控制精度，在閉環(huán)系統(tǒng)中影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（4-14）式中——傳動(dòng)件間隙引起的失動(dòng)量；——伺服剛度引起的失動(dòng)量；——機(jī)械系統(tǒng)剛度引起的失動(dòng)量。失動(dòng)量和固有頻率的計(jì)算實(shí)例例4.2(1)－固有頻率計(jì)算直流電機(jī)：轉(zhuǎn)速nm=900r/min;功率P=1.5kW；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm=2×10-2kg·m2。齒輪箱：高速鏈傳動(dòng)比iH=3,低速鏈傳動(dòng)比1.5；折算到電機(jī)軸的齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：高速鏈JGMH=0.5×10-2kg·m2，低速鏈JGML=0.1×10-2kg·m2。(由于傳動(dòng)鏈的不同）滾珠絲杠：內(nèi)徑d1=0.056m；螺距t=0.012m；內(nèi)循環(huán)雙螺母差調(diào)隙；兩端止推結(jié)構(gòu)；兩端軸承間距離L=2.16m；最高轉(zhuǎn)速：高速級(jí)nsH=300r/min，低速級(jí)nSL=60r/min。工作臺(tái)：質(zhì)量m=3000kg；磨擦阻力Ff=1500N；最大移動(dòng)速度：高速級(jí)vH=6×10-2m/s，低速級(jí)vL=1.2×10-2m/s。

1．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軸向固有角頻率的計(jì)算滾珠絲杠的軸向剛度軸承剛度Kb、滾珠螺母剛度Kn及軸承支架剛度KsKb=7.2×108N/m，KN=14.4×108N/m。滾珠絲杠軸向綜合剛度Keg等式（4－13）因此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軸向固有角頻率例4.2(1)－失動(dòng)量的計(jì)算(1)（1）機(jī)械剛度引起的失動(dòng)量Δeg考慮到工作臺(tái)正反向移動(dòng)時(shí)，有相同的彈性變形量，所以絲杠軸向彈性變形所引起的失動(dòng)量為由于左作臺(tái)起動(dòng)時(shí)磨擦力Ff=1500N，所以當(dāng)工作臺(tái)開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，絲杠軸向彈性變形量為（2）伺服剛度引起的失動(dòng)量ΔSC根據(jù)伺服系統(tǒng)要求，如取電機(jī)軸在單位脈沖下轉(zhuǎn)角θ=3°，電機(jī)軸上輸出轉(zhuǎn)矩TP=8N·m，則電機(jī)軸的伺服剛度為若取傳動(dòng)效率η=0.93時(shí)，則換算到滾珠絲杠的伺服剛度為例4.2(1)－失動(dòng)量的計(jì)算(2)所以，伺服剛度引起的失動(dòng)量為（3）齒輪副周向側(cè)隙引起的失動(dòng)量ΔG設(shè)齒輪副的模數(shù)m=1×10-3m，齒數(shù)z1=50，z2=150，周向側(cè)隙jt=0.93×10-4m，則換算成工作臺(tái)移動(dòng)方向的失動(dòng)量為（4）總失動(dòng)量Δto感應(yīng)同步器結(jié)構(gòu)（1）1．感應(yīng)同步器

2.光柵式檢測(cè)裝置

3．碼盤(pán)式檢測(cè)裝置4．旋轉(zhuǎn)變壓器

5．磁柵式位移檢測(cè)裝置

感應(yīng)同步器是利用兩個(gè)平面印刷電路繞組的電磁耦合原理，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)件的直線位移或角位移的傳感器。

1)感應(yīng)同步器直線式感應(yīng)同步器旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器1）感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)感應(yīng)同步器由兩部分組成：定尺和滑尺（直線式）或定子和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)式）。直線式感應(yīng)同步器的截面結(jié)構(gòu)，如圖4-12所示。1)位置檢測(cè)器機(jī)械類(lèi)基準(zhǔn)元件如絲桿螺母副、多齒分度盤(pán)光學(xué)類(lèi)基準(zhǔn)元件，如光柵、激光器等電磁感應(yīng)類(lèi)基準(zhǔn)元件、磁柵、感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器結(jié)構(gòu)（2）定尺和滑尺的基體通常用鑄鐵或鋼板制成，基體上粘有經(jīng)照像腐蝕工藝制成的方齒形平面繞組（圖4-13），然后在繞組表面噴涂一層絕緣保護(hù)層。為了防止靜電感應(yīng)，滑尺的表面還貼有屏蔽層。

圖4-13所示，定尺的平面繞組是節(jié)距為2mm單相均勻連續(xù)繞組，滑尺是具有兩個(gè)繞組的短尺，其節(jié)距也是2mm，但是A、B兩繞組的位置相對(duì)于定尺繞組錯(cuò)開(kāi)1/4節(jié)距。一般稱(chēng)A繞組為正弦組，B繞組為余弦繞組。使用定尺安裝在固定的部件上，滑尺安裝在定尺平行，并保持有一定間隙（約0.25±0.05mm）的移動(dòng)部件上。

感應(yīng)同步器工作原理感應(yīng)同步器的定尺和滑尺按要求安裝好后，如果對(duì)滑尺上A、B兩繞組通入交流信號(hào)電源（設(shè)正弦繞組激磁電壓為US；余弦繞組激磁電壓為UC）激磁。由于電磁感應(yīng)（互感），它們就會(huì)分別在定尺繞組上產(chǎn)生與激磁電勢(shì)同頻率的交變感應(yīng)電壓es、ec。當(dāng)滑尺相對(duì)于定尺移動(dòng)時(shí)，則定尺繞組上感應(yīng)電勢(shì)將隨滑尺位置變化而發(fā)生周期性變化。若以正弦繞組為例，設(shè)該繞組的激磁電壓為US，則當(dāng)滑尺相對(duì)于定尺在空間移動(dòng)一個(gè)節(jié)距，定尺繞組上將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)es，且按余弦函數(shù)規(guī)律變化（圖4-15），如寫(xiě)成數(shù)學(xué)式：（4-15）式中

es——定尺繞組感應(yīng)電勢(shì)；US——滑尺正弦繞組激磁電壓；

k——定尺與滑尺上繞組的電磁耦合系數(shù)；θ——滑尺相以定尺平等位移的相位角同理，若只對(duì)余弦繞組激磁時(shí)，定尺繞組中感應(yīng)電勢(shì)ec按下述數(shù)學(xué)式變化（4-16）當(dāng)同時(shí)給滑尺上二繞組激磁（US、UC）時(shí)，則根據(jù)疊加原理，定尺繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)應(yīng)是分別感應(yīng)電勢(shì)的代數(shù)和（e=es+ec）。據(jù)此就可以求出滑尺的位移。x——位移量；W——繞組節(jié)距；感應(yīng)同步器工作方式（1）按對(duì)激磁繞組供電電壓的形式

鑒相型工作方式

鑒幅型工作方式

1）鑒相型工作方式

這是根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)相位檢測(cè)位移量的工作方式。在滑尺的兩繞組上分別通入頻率、振幅相同，而相位差π/2的激磁電壓（4-17）定尺繞組上合成感應(yīng)電勢(shì)為（4-18）由式（4-18）可知，定尺感應(yīng)電勢(shì)相位與滑尺位移量x有嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，據(jù)此式就可求得滑尺位移x值。感應(yīng)同步器工作方式（2）這是根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)振幅變化來(lái)檢測(cè)位移量的工作方式。在滑尺的兩個(gè)繞組上，分別通入相應(yīng)和頻率一致、而幅值分別按正弦和余弦變化的正弦交變電壓：式中，ф為合磁場(chǎng)的相位角。同理，可推出定尺上繞組合成感應(yīng)電勢(shì)為（4-19）特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合：感應(yīng)同步器具有較高的檢測(cè)精度和分辨能力、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、工藝性好、制造成本低，對(duì)使用環(huán)境無(wú)特殊要求。故廣泛用于生產(chǎn)中檢測(cè)設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等方面。

2）鑒幅型工作方式

計(jì)量光柵分類(lèi)光柵檢測(cè)原理透射式光柵位稱(chēng)檢測(cè)裝置原理如圖4-18所示，它由光柵尺、光學(xué)元件及數(shù)顯裝置組成。當(dāng)標(biāo)尺光柵和指示光柵的線紋方向不平行，相互傾斜一個(gè)很小交角θ時(shí)，光線就會(huì)透過(guò)兩個(gè)光柵尺，形成明暗相間的粗條莫爾條紋，其方向與光柵刻線相垂直，如圖4-19所示。若兩個(gè)光柵尺相對(duì)位移一個(gè)柵距W，莫爾條紋也移動(dòng)一個(gè)條紋間距B，則光電元件輸出信號(hào)也就變化一個(gè)周期，最后由數(shù)字顯示儀顯示出光柵尺（運(yùn)動(dòng)件）的準(zhǔn)確位移。若兩個(gè)光柵尺柵距均為W，莫爾條紋間距B與W的關(guān)系為：式中，θ為兩個(gè)柵尺刻線的交角。圓光柵檢測(cè)原理圓光柵的莫爾條紋根據(jù)光柵線紋方向（徑向或切向）不同而異。徑向圓光柵為圓弧形莫爾條紋，切向圓光柵為環(huán)形莫爾條紋，如圖4-20所示。根據(jù)莫爾條紋與光柵線紋移動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知，當(dāng)標(biāo)尺光柵（主光柵）移動(dòng)一個(gè)柵距，光電元件檢測(cè)到的莫爾條紋變化一個(gè)周期2π，其輸出是近似正弦波形的電壓信號(hào)。為了辨別主光柵運(yùn)動(dòng)方向，把兩個(gè)光電元件1和2分別放在間隔為1/4個(gè)莫爾條紋間距的地方，如圖4-21所示。根據(jù)兩個(gè)光電元件接收到莫爾條紋信號(hào)不同（正弦波電信號(hào)相應(yīng)位差1/4周期），即利用兩個(gè)輸出信號(hào)的相位超前或滯后就可辨明主光柵運(yùn)動(dòng)方向。

光柵讀數(shù)頭的結(jié)構(gòu)形式利用光柵檢測(cè)的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會(huì)聚透鏡、指示光柵、光電元件、必要的光欄及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。

光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)型式很多，根據(jù)讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場(chǎng)合分為直接接收式讀數(shù)頭（或稱(chēng)硅光電池讀數(shù)頭）、鏡象式讀數(shù)頭、分光鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵反射式讀數(shù)頭。圖4-22所示是直接接收式讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)，這類(lèi)讀數(shù)頭應(yīng)用最廣。圖4-23所示是鏡象式讀數(shù)頭原理，它是利用裝在內(nèi)部的透鏡-反射鏡系統(tǒng)，形成標(biāo)尺光柵象來(lái)代替指示光柵，這樣可避免因標(biāo)尺光柵與指示光柵之間的間隙過(guò)小而擦傷尺面。由于光柵檢測(cè)裝置個(gè)有檢測(cè)精度高、分辨率高、適宜大量程及動(dòng)態(tài)檢測(cè)的特點(diǎn)，所以多用于精密的自動(dòng)檢測(cè)及控制設(shè)備上。(三米絲桿測(cè)量裝置）碼盤(pán)式檢測(cè)裝置碼盤(pán)是一種按角度直接編碼的角位移檢測(cè)裝置。它與測(cè)量中間過(guò)程無(wú)關(guān)，具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。碼盤(pán)所用的碼制有二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、十進(jìn)制碼等。四位的二進(jìn)制碼盤(pán)和循環(huán)制碼盤(pán)圖案如圖4-24所示。最外圈碼道代表最低位（20位），最內(nèi)圈碼道代表最高位（圖示為23位）。光電式碼盤(pán)是以透光和不透光分別代表“1”和“0”。由圖可見(jiàn)，若對(duì)應(yīng)每一位用光敏元件檢測(cè)出光信號(hào)，就可讀出轉(zhuǎn)角的絕對(duì)值。當(dāng)使用的二進(jìn)制碼盤(pán)存在制造誤差和光電元件安裝位置誤差時(shí)，將會(huì)造成非單值性誤差，使用循環(huán)制碼盤(pán)，就可使誤差限制在最低位的一位數(shù)。由于碼盤(pán)具有自數(shù)字顯示及控制系統(tǒng)常用的重要部件。碼盤(pán)的結(jié)構(gòu)型式也有多種：光電式、電磁式、接觸式等。

旋轉(zhuǎn)變壓器特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境要求低，抗干擾能力強(qiáng)，較適合工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等使用。旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)相似，由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子繞組為變壓器原邊，轉(zhuǎn)子繞組為變壓器副邊，激磁電壓加到原邊。當(dāng)激磁電壓加到原邊繞組時(shí)，通過(guò)電磁耦合，副邊繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。因旋轉(zhuǎn)變壓器的副邊繞組裝在轉(zhuǎn)子上，因此隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，其副邊繞組輸出的電勢(shì)就和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成一定的函數(shù)關(guān)系，而普通變壓器卻是常數(shù)。圖4-25所示是旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理。當(dāng)α=0時(shí)，兩繞組軸線重合，由定子繞組建立的磁場(chǎng)，其磁力線全部穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組，感應(yīng)電勢(shì)最大；當(dāng)α=±π/2時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組中沒(méi)有磁力線通過(guò)，感應(yīng)電勢(shì)為零。以α=90°為轉(zhuǎn)子初始位置，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)θ時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)為：（4-20）式中

n——變壓比；

U1——定子激磁電壓，U1=Umsinωt

Um——定子激磁電壓的幅值；

ω——激磁電壓的角頻率。磁柵式位移檢測(cè)裝置

磁柵檢測(cè)裝置是由磁柵、磁頭組成。磁柵是記錄有確定波長(zhǎng)的矩形或正弦波磁信號(hào)的非磁性長(zhǎng)尺（或圓盤(pán)）。磁頭是檢測(cè)磁柵上磁信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件。當(dāng)二者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以檢測(cè)出位移量的電信號(hào)。

（1）動(dòng)態(tài)磁頭：也稱(chēng)為速度響應(yīng)式磁頭，如圖4-26所示，磁頭上僅有一組繞組，所以只能是當(dāng)磁頭與磁柵相以運(yùn)動(dòng)時(shí)才有信號(hào)輸出。輸出電壓在N極處為正的最大值，在S極處為負(fù)的最大值。錄音機(jī)磁頭就是使用動(dòng)態(tài)磁頭。（2）靜態(tài)磁頭：又稱(chēng)為磁通響應(yīng)式磁頭。它在磁頭柵間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況下也能進(jìn)行檢測(cè)。靜態(tài)磁頭對(duì)柵信號(hào)讀出的原理如圖4-27所示。它有兩組繞組，一組為激磁繞組（u-）,另一組為輸出繞組（u0），當(dāng)對(duì)激磁繞組通入交變的激磁電流時(shí)，鐵芯上就會(huì)產(chǎn)生交變磁通Φ0的一部分Φ2通過(guò)磁頭鐵芯，另一部分Φ3通過(guò)氣隙。靜態(tài)磁頭就是利用磁柵漏磁通Φ0的一部分Φ2通過(guò)磁頭鐵芯而拾取信號(hào)的。

若磁頭與磁柵相對(duì)位移一個(gè)節(jié)距W，Φ0也交變化一個(gè)周期。又因激磁線圈電壓u-變化一個(gè)周期時(shí)，鐵芯磁阻變化兩個(gè)周期。所以感就繞組輸出電壓為式中

k——常數(shù)；Φm——漏磁通峰值；x——磁頭與磁柵間的相對(duì)位移；ω——激磁電壓角頻率。

激光檢測(cè)裝置

激光傳感器，通常由激光器、穩(wěn)頻器、光學(xué)干涉部分和光電轉(zhuǎn)換元件等組成

激光干涉測(cè)長(zhǎng)儀有單頻激光干涉?zhèn)鞲衅骱碗p頻激光干涉?zhèn)鞲衅?。單頻激光干涉?zhèn)鞲衅魇抢眠~克爾遜干涉原理。而雙頻激光干涉?zhèn)鞲衅魇蔷C合運(yùn)用光學(xué)塞曼效應(yīng)、多普勒效應(yīng)和光學(xué)拍頻原理研制而成，

雙頻氦氖激光器由單頻氦氖激光器1和軸向磁場(chǎng)2組成，由于塞曼效應(yīng)，軸向磁場(chǎng)能把中心頻率為f0激光譜線分裂成兩個(gè)旋向相反的圓偏振光，其頻率分別為f1、f2。這兩種圓偏振光經(jīng)1/4波片3變成垂直的水平的兩個(gè)線偏振光，它們前進(jìn)到分光鏡4處，一部分光線反射后經(jīng)檢偏振器11，在光電元件12上取得頻差（即拍頻）為f1-f2的參考信號(hào)sin[2π(f1-f2)t]。另一部分光線穿過(guò)分光鏡4后經(jīng)偏振分光鏡5，對(duì)偏振面垂直于入射平面頻率為f1的線偏振光產(chǎn)生全反射，而對(duì)偏振面在入射平面內(nèi)頻率為f2的偏振光全透過(guò)。兩者分別進(jìn)入?yún)⒖冀清F棱鏡7和工作臺(tái)上的角錐棱鏡6后，都被反射到偏振光分光鏡5的分光面上，再經(jīng)反射鏡8、檢偏器9，被光電元件10接收。當(dāng)6不動(dòng)時(shí)，則光電元件10就得到與參考信號(hào)相同的頻差為f1-f2的信號(hào)；當(dāng)6移動(dòng)時(shí)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，f2要變成f2（f2=±Δf，當(dāng)6移向5時(shí)?。?）；反之?。?）），這樣，在光電元件10上得到后頻f1-f2且按sin[2π(f1-f2－＋Δf2)t]變化的測(cè)量信號(hào)。將來(lái)自光電元件10、12上的拍頻信號(hào)各經(jīng)前置放在、整形、倍頻和計(jì)數(shù)后送入減法器，利用拍頻差N就可求出位移量式中

λ2——頻率為f2的光波波長(zhǎng)；

N——測(cè)量信號(hào)與參考信號(hào)的拍頻差。

測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)就是一種小型發(fā)電機(jī)。由于它具有輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比，

U=k·n（4-21）式中

k——比例常數(shù)；

N——測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性曲線如圖4-29所示。從圖可知，當(dāng)負(fù)載電阻

RL→∞時(shí)，輸出電壓U與轉(zhuǎn)速n始終成正比，隨著負(fù)載電阻RL變小，輸出電壓下降，而且，當(dāng)它工作在較高轉(zhuǎn)速下，還會(huì)帶來(lái)非線性問(wèn)題。所以，選用測(cè)速發(fā)電機(jī)時(shí)應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行確定。光電式轉(zhuǎn)速傳感器式中

Z——圓盤(pán)上縫隙數(shù)；

t——測(cè)量時(shí)間（s）。一般取Zt=60×10m（m=0，1，2，…）利用兩組縫隙間距W相同，位置相差（i/2+1/4）W（式中i為正整數(shù)）的指示縫隙和光電器件，就可辨別出圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向。

圖4-30是光電式轉(zhuǎn)速傳感器原理圖。它是由裝在被測(cè)軸上帶縫隙圓盤(pán)、指示縫隙盤(pán)、以及光源和光電器件等組成。光源發(fā)出的光通過(guò)縫隙圓盤(pán)和指示縫隙盤(pán)照射到光電器件上。當(dāng)縫隙圓盤(pán)隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于圓盤(pán)上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同，因此若圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周，光電器件就會(huì)輸出與圓盤(pán)縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測(cè)量時(shí)間t內(nèi)的脈沖數(shù)N，就可求出轉(zhuǎn)速（4-22）利用位移傳感器檢測(cè)速度各種氣隙型位移傳感器配合被測(cè)物體上的等距標(biāo)記（凸齒、凹坑等），都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量。圖4-31所示是利用位移傳感器（電渦流式或電容式等）檢測(cè)齒輪轉(zhuǎn)速的例子。轉(zhuǎn)速n為n=60f/Z(r/min)式中

f——傳感器輸出周期信號(hào)頻率（Hz）

Z——被測(cè)物體上標(biāo)記（齒）數(shù)。

如圖4-32所示，在被測(cè)物體上粘有多對(duì)小磁鋼，并把霍耳元件固定在其附近不動(dòng)，當(dāng)小磁鋼隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而經(jīng)過(guò)霍耳元件時(shí)，就可在霍耳元件上產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)。

霍爾元件（1）霍爾元件的工作原理霍爾效應(yīng)：載流體位于磁場(chǎng)中，當(dāng)其流經(jīng)的電流I的方向與磁場(chǎng)B的方向之間有夾角α?xí)r，則在載流體上平行于I、B的兩側(cè)面之間產(chǎn)生一個(gè)大小與電流I和磁場(chǎng)B的乘積成正比的電動(dòng)勢(shì)VH。我們稱(chēng)VH。為霍爾電勢(shì)，該載流體為霍爾元件。在高純度半導(dǎo)體中霍爾效應(yīng)表現(xiàn)顯著。電子受到的洛侖茲力為:電子的電量1.602x10-19C半導(dǎo)體中電子運(yùn)動(dòng)的速度磁場(chǎng)強(qiáng)度在洛侖茲力的作用下，電子被推向半導(dǎo)體的一側(cè)，并形成電子積累，而另一側(cè)形成對(duì)應(yīng)的正電荷積累，從而在兩側(cè)間形成電場(chǎng)，使運(yùn)動(dòng)的電子受電場(chǎng)力的作用：電場(chǎng)形成的電勢(shì)電場(chǎng)基板之間的距離霍爾元件（2）當(dāng)電子受到的洛侖茲力和電場(chǎng)力相等時(shí)，電荷的積累達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，則霍爾電勢(shì)為：流經(jīng)載流體的電流與載流體中電子的速度有如下關(guān)系：載流體的電子密度由上兩式子可知道霍爾電勢(shì)為霍爾系數(shù)靈敏系數(shù)由此可知：1）在恒定電流之下可用霍爾元件測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，在恒磁場(chǎng)之下，可以測(cè)電流I。2）元件的厚度越小，靈敏度越高，一般d=0.1-0.2mm3)霍爾電勢(shì)與電子密度成反比，所以金屬材料不能用作霍爾元件，因?yàn)榻饘僦械淖杂呻娮訚舛忍摺Ｒ话阌脕?lái)制造霍爾元件的材料有鍺（Ge)、硅（Si)、砷化銦（InAs)、銻化銦(InSb)直流電機(jī)的調(diào)速原理式中

Ud——加在電樞回路上電壓；ΔU——晶閘管正向壓降；

Id——電機(jī)電樞電流；Rd——電機(jī)電樞電路總電阻；n0——理想空載轉(zhuǎn)速；Φ——電機(jī)的磁通；CE——電勢(shì)常數(shù)?？梢?jiàn)，改變式（4-23）中Rd、Ud、Φ中任何一個(gè)量，均可以實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的調(diào)速。其中調(diào)速特性較好，應(yīng)用廣泛的是調(diào)壓調(diào)速。小功率電機(jī)可能用功率晶體管直接驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)于較大功率的電機(jī)都是采用晶閘管（SCR）或晶體管脈寬（PWM）驅(qū)動(dòng)調(diào)速。

根據(jù)晶閘管整流供電直流電機(jī)的機(jī)械特性方程，即調(diào)速公式（4-23）直流電機(jī)的自動(dòng)調(diào)速度－轉(zhuǎn)速負(fù)反饋

據(jù)圖4-33可列出電機(jī)電樞回路的電壓平衡議程式及控制回路的電壓表達(dá)式（4-24）（4-25）式中

Id、Ud——整流器的整流電流、整流電壓平均值

ΔU——晶閘管正向管壓降；Kd——觸發(fā)器到整流器間的放大倍數(shù)；K1——放大器的放大倍九；Ug——給定電壓；KF——速度反饋系數(shù)；n——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。將式（4-25）代入式（4-24），可整理得出（4-26）式中

Ka——從給定電奪到晶閘管整流輸出端整流電壓的放大倍數(shù)，Ka=KdK1；

K——系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)，——閉環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速；——閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落。如果令系統(tǒng)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)的理想空載轉(zhuǎn)速相等，則據(jù)式（4-23）和式（4-26）可得由此可見(jiàn)，在同樣負(fù)載下，閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落僅是開(kāi)環(huán)轉(zhuǎn)速降落的

，從而使機(jī)械特性的硬度得到很大提高，如圖4-34中曲線1和4所示。轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)4－35轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

以正比于偏差ΔU對(duì)時(shí)間的積分，去控制晶閘管觸發(fā)器的控制角α，實(shí)現(xiàn)無(wú)靜態(tài)誤差的調(diào)速。采用集成運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)積分環(huán)節(jié)，而且為了解決它的滯后問(wèn)題，又把它和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的比例調(diào)節(jié)器結(jié)合起來(lái)，即用比例積分（PI）調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)速。實(shí)際電路中，為了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行限流保護(hù)，還應(yīng)引入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)，這樣就組成了有兩個(gè)調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)。這種調(diào)速系統(tǒng)即保證了無(wú)靜差調(diào)速，又改善了動(dòng)態(tài)特性，實(shí)現(xiàn)了最佳過(guò)渡過(guò)程。

PWM(PulsewidthModulate)調(diào)速PWM晶體管功率放大器由兩部分組成，即電壓-脈寬變換器和開(kāi)關(guān)式功率放大器。電壓-脈寬變換器由三角波發(fā)生器和比較器組成，三角波發(fā)生器產(chǎn)生的頻率恒定的三角波UT與輸入控制信號(hào)UI相加后送到比較器，當(dāng)其負(fù)端接地，正端接信號(hào)UT+UI時(shí)，利用控制信號(hào)UI的大小，就可以改變比較器輸出信號(hào)US的脈沖寬度（占空比）。即當(dāng)UI為零時(shí)，US為正負(fù)脈沖寬度相等方波，當(dāng)UI為正或負(fù)時(shí)，則比較器輸入端的三角波相應(yīng)上移或下移，US也相應(yīng)改變，直流脈寬調(diào)速就是利用脈寬調(diào)制（PWM）變換器，將直流電源電壓變換成較高頻率的方波電壓，再控制該方波脈沖寬度來(lái)改變加在電機(jī)電樞上平均電壓Ud進(jìn)行調(diào)速的。直流伺服電機(jī)的控制1）簡(jiǎn)單的穩(wěn)速控制系統(tǒng)電機(jī)軸上帶有一個(gè)永磁測(cè)速裝置，組成一個(gè)速度反饋回路，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)速目的。這種穩(wěn)速精度可達(dá)2%-3%。2）鎖頻鎖相高精度穩(wěn)速控制系統(tǒng)利用基準(zhǔn)信號(hào)與速度反饋信號(hào)進(jìn)行頻率相位比較后，去控制電機(jī)運(yùn)行的?；鶞?zhǔn)信號(hào)是采用石英晶體振蕩器。當(dāng)輸入信號(hào)與反饋信號(hào)送到頻率相位比較器后，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反映兩個(gè)信號(hào)相位誤差的信號(hào)，去控制電機(jī)速度朝著減少相位誤差的方向變化，最后達(dá)到兩個(gè)信號(hào)具有相同頻率和固定相位差，此時(shí)稱(chēng)為鎖定狀態(tài)。這時(shí)若輸入信號(hào)的頻率和相位稍有變化，頻率相位比較器輸出也會(huì)相應(yīng)變化，驅(qū)使電機(jī)速度朝著減少相位誤差方向改變。如果輸入頻率和相位以一定規(guī)律變化，只要在一定范圍內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度以同樣規(guī)律進(jìn)行跟蹤。

交流電機(jī)的調(diào)速原理根據(jù)電機(jī)學(xué)可知，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速（4-28）式中

s——電機(jī)的轉(zhuǎn)差率；f1——電機(jī)的供電頻率；

p——電機(jī)的極對(duì)數(shù)；n0——電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速?？芍?，只要能改變電機(jī)的轉(zhuǎn)差率s、極對(duì)數(shù)p和供電頻率f1中任一個(gè)參數(shù)，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。然而，繞組中的感應(yīng)電勢(shì)難以直接控制，當(dāng)電勢(shì)值較高時(shí)，可忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，認(rèn)為定子相電壓U1=E1，得這就是恒壓頻比的控制方式。交流電機(jī)的變頻調(diào)速（1）（1）開(kāi)環(huán)控制變頻調(diào)速變頻調(diào)速時(shí)，為了得到需要的電磁轉(zhuǎn)矩和充分利用本身鐵磁材料性能，應(yīng)使氣隙磁通恒定為額定磁通。根據(jù)三相異步電機(jī)定子每相電勢(shì)有效值表達(dá)式

（4-29）式中

E1——定子每相的感應(yīng)電勢(shì)有效值；——定子每相繞組匝數(shù)——繞組系數(shù)；——每極氣隙磁通量①額定頻率以下調(diào)速由式（4-29）可知，要保持Φm不變，當(dāng)從額定頻率f1n下調(diào)頻率f1時(shí)，必須同時(shí)降低E1，使這就是恒定電勢(shì)頻率比的控制方式。它屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。②額定頻率以上調(diào)速由于定子相電壓受額定電壓的限制，當(dāng)上調(diào)頻率時(shí)，只能保持U1=U1n，根據(jù)式（4-29）可知，這時(shí)將迫使磁通與頻率成反比例降低，相當(dāng)于直流電機(jī)弱磁調(diào)速的情況。

把上述兩種調(diào)速結(jié)合起來(lái)，可見(jiàn)在額定頻率以下屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”和額定頻率以上基本屬于“恒功率調(diào)速”，其控制特性如圖4-39所示。

交流電機(jī)的變頻調(diào)速（2）（2）轉(zhuǎn)差頻率控制調(diào)速轉(zhuǎn)差頻率是指施加于電機(jī)的交流電壓頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速（電氣角頻率）的差頻率。當(dāng)異步電機(jī)在允許過(guò)載轉(zhuǎn)矩以下時(shí)，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率大致成比例變化，所以利用轉(zhuǎn)差頻率控制，就可以改善U/f控制時(shí)的加減速特性和穩(wěn)定性。圖4-40所示是轉(zhuǎn)差頻率控制的原理圖。它是利用檢測(cè)出電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差頻率之和，作為給定逆變器輸出頻率的控制。當(dāng)速度控制器（SC）將給定速度指令信號(hào)f＊ｍ與速度檢測(cè)器反饋值fm的偏差放大后，形成轉(zhuǎn)差頻率指令f＊ｓ，由該f＊ｓ加上速度檢出信號(hào)fm后，形成逆變器的輸出頻率控制指令f*，其它控制與U/f控制相同。轉(zhuǎn)差頻率限幅器的作用是保證電機(jī)可以用逆變器容許電流的最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行加減速運(yùn)轉(zhuǎn)，改善了加減速特性。交流伺服電機(jī)的控制

圖4-41所示是永磁交流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由于各相電流波形呈正弦形，所以電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生連續(xù)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)電機(jī)各繞組按指令脈沖通電時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生脈沖的轉(zhuǎn)角Δθ。也就是說(shuō)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)于指令脈沖數(shù)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)應(yīng)于指令脈沖頻率。永磁交流伺服系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速范圍極寬，可達(dá)105-106，在調(diào)速范圍內(nèi)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、平穩(wěn)運(yùn)行；步距角可以自由選擇等。（2）鼠籠式異步伺服電機(jī)的矢量控制矢量控制方式就是將電機(jī)定子電流分解成規(guī)定的磁場(chǎng)電流和轉(zhuǎn)矩電流，分別進(jìn)行控制，同時(shí)將二者合成后的定子電流供給電機(jī)。也就是說(shuō)認(rèn)為異步電機(jī)與直流電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩機(jī)理相同，即將供給異步電機(jī)的定子電流在理論上分解成兩部分，這兩面部分電流與直流電機(jī)的磁場(chǎng)電流和電樞電流等效。矢量控制變頻調(diào)速是一種高精度的調(diào)速。具有恒功率范圍寬、響應(yīng)快及可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)等特點(diǎn)。

（1）（1）永磁交流同步電機(jī)的控制具有永磁轉(zhuǎn)子的交流同步電機(jī)稱(chēng)為永磁交流同步電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)（1）步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的執(zhí)行電機(jī)?？刂乒╇姷拿}沖個(gè)數(shù)就可以控制位移，控制脈沖頻率就可以控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。因此，步進(jìn)電機(jī)要正常工作，就應(yīng)有控制電路和功率驅(qū)動(dòng)電路。包括：1）脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路；2）脈沖信號(hào)分配電路；3）功率驅(qū)動(dòng)電路。

2）功率放大器步進(jìn)電機(jī)的功率放大器是把環(huán)形脈沖分配器的微弱信號(hào)加以放大，以便推動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行，也稱(chēng)驅(qū)動(dòng)電源。對(duì)功率放大器的要求是：能夠提供出幅值足夠大，并且前后沿較好的矩形波勵(lì)磁電流，電路本身的功耗小，效率高：能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)電源成本低等。常用功率放大電路有：?jiǎn)坞妷候?qū)動(dòng)，以電壓驅(qū)動(dòng)，斬波驅(qū)動(dòng)電路等。

1）脈沖分配電路功能是將來(lái)自控制環(huán)節(jié)的指令脈沖按著一定的順序和分配方式，分配給步進(jìn)電機(jī)各繞組，使其按事先規(guī)定的時(shí)間順序通、斷電。由于分配是周而復(fù)始的重復(fù)進(jìn)行，故又稱(chēng)環(huán)形分配器。環(huán)開(kāi)分配器可用普通集成電路，專(zhuān)用集成電路或微機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)的微步運(yùn)行微步就是把步進(jìn)電機(jī)單拍運(yùn)行的一步，細(xì)分成若干小步，這樣脈沖當(dāng)量就縮小到單拍量的若干分之一。減少步進(jìn)電機(jī)在低頻運(yùn)行中的振動(dòng)和噪聲，以及實(shí)現(xiàn)精確定位

根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的矩角特性可知，兩相或兩相以上的繞組通電，并且改變其電流大小和方向時(shí)，就可得到一個(gè)相位角變化的合成力矩，即微步運(yùn)行力矩。若改變相鄰兩相通電電流的大小，相當(dāng)于改變合成電磁力矩，就可使轉(zhuǎn)子停在單拍運(yùn)行步距間的任意位置上。

平滑控制的作用是使步進(jìn)電機(jī)在低頻段能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其電路與微步電路相似，但它不改變脈沖當(dāng)量

單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制步時(shí)電機(jī)時(shí)，主要是做好硬件接口和軟件接口。為了對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行控制、計(jì)算和存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)，選用了單片機(jī)μPD7811。

1)控制電源與驅(qū)動(dòng)電源隔離2）功放級(jí)中，T6是繞組LA的供電開(kāi)關(guān)管；T5則是恒流斬波管，用于控制電機(jī)繞組中穩(wěn)定電流。

光電隔離功率放大前置放大前置放大功率放大電壓保護(hù)電流泄放電壓保護(hù)電流泄放謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點(diǎn)書(shū)法大家啟功自傳賞析中學(xué)生，副教授。博不精，專(zhuān)不透。名雖揚(yáng)，實(shí)不夠。高不成，低不就。癱偏‘左’，派曾‘右’。面微圓，皮欠厚。妻已亡，并無(wú)后。喪猶新，病照舊。六十六，非不壽。八寶山，漸相湊。計(jì)平生，謚曰陋。身與名，一起臭?！举p析】寓幽默于“三字經(jīng)”，名利淡薄，人生灑脫，真乃大師心態(tài)。1.實(shí)用類(lèi)文本都有其鮮明的文體特征，傳記的文體特征體現(xiàn)為作品的真實(shí)性和生動(dòng)性。傳記的表現(xiàn)手法主要有以下幾個(gè)方面：人物表現(xiàn)的手法、結(jié)構(gòu)技巧、語(yǔ)言藝術(shù)和修辭手法。2.在實(shí)際考查中，對(duì)傳記中段落作用、細(xì)節(jié)描寫(xiě)、人物陪襯以及環(huán)境描寫(xiě)設(shè)題較多，對(duì)于材料的選擇與組織也常有涉及。3.考生復(fù)習(xí)時(shí)要善于借鑒小說(shuō)和散文的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)抓住傳記的主旨、構(gòu)思以及語(yǔ)言特征來(lái)解答問(wèn)題。傳記的文體特點(diǎn)是真實(shí)性和文學(xué)性。其中，真實(shí)性是傳記的第一特征，寫(xiě)作時(shí)不允許任意虛構(gòu)。但傳記不同于一般的枯燥的歷史記錄，它具有文學(xué)性，它通過(guò)作者的選擇、剪輯、組接，傾注了愛(ài)憎的情感；它需要用藝術(shù)的手法加以表現(xiàn)，以達(dá)到傳神的目的。考點(diǎn)一分析文體特征從哪些方面分析傳記的文體特征？一、選材方面1.人物的時(shí)代性和代表性。傳記里的人物都是某時(shí)代某領(lǐng)域較

突出的人物。2.選材的真實(shí)性和典型性。傳記的材料比較翔實(shí)，作者從傳主

的繁雜經(jīng)歷中選取典型的事例，來(lái)表現(xiàn)傳主的人格特點(diǎn)，有

較強(qiáng)的說(shuō)服力。3.傳記的材料可以是重大事件，也可以是日常生活小事。[知能構(gòu)建]二、組材方面1.從時(shí)序角度思考。通過(guò)抓時(shí)間詞語(yǔ)，可以迅速理清文章脈絡(luò)，

把握人物的生活經(jīng)歷及思想演變過(guò)程。2.從詳略方面思考。組材是與主題密切相關(guān)的。對(duì)中心有用的，

與主題特別密切的材料，是主要內(nèi)容，則需濃墨重彩地渲染，

要詳細(xì)寫(xiě)；與主題關(guān)系不很密切的材料，是次要內(nèi)容，則輕

描淡寫(xiě)，甚至一筆帶過(guò)。三、句段作用和標(biāo)題效果類(lèi)別作用或效果開(kāi)頭段內(nèi)容：開(kāi)篇點(diǎn)題，渲染氣氛，奠定基調(diào)，表明情感。結(jié)構(gòu)：總領(lǐng)下文，統(tǒng)攝全篇；與下文某處文字呼應(yīng)，為下文做鋪墊或埋下伏筆；與結(jié)尾呼應(yīng)。中間段內(nèi)容：如果比較短，它的作用一般是總結(jié)上文，照應(yīng)下文；如果比較長(zhǎng)，它的作用一般是擴(kuò)展思路，豐富內(nèi)涵，具體展示，深化主題。結(jié)構(gòu)：過(guò)渡，承上啟下，為下文埋下伏筆、鋪墊蓄勢(shì)。結(jié)尾段內(nèi)容：點(diǎn)明中心，深化主題，畫(huà)龍點(diǎn)睛，升華感情、卒章顯志，啟發(fā)思考。結(jié)構(gòu)：照應(yīng)開(kāi)頭；呼應(yīng)前文；使結(jié)構(gòu)首尾圓合。標(biāo)題①突出了敘述評(píng)議的對(duì)象。②設(shè)置懸念，激發(fā)讀者的閱讀興趣。③表現(xiàn)了傳主的精神或品質(zhì)。④點(diǎn)明了主旨，表達(dá)了作者的情感。⑤運(yùn)用修辭，使文章內(nèi)涵豐富，意蘊(yùn)深刻，增加了文章的厚度與深度。四、語(yǔ)言特色角度分析鑒賞傳記的類(lèi)別自傳采用第一人稱(chēng)，語(yǔ)言或幽默調(diào)侃或自然親切；他傳采用第三人稱(chēng)，語(yǔ)言或樸實(shí)自然或文采斐然。語(yǔ)意和句式句子中的關(guān)鍵詞所包含的情感、態(tài)度等，整句與散句、推測(cè)與肯定、議論與抒情、祈使與反問(wèn)等特殊句式，往往有著不同一般的表現(xiàn)力。這些都是分析語(yǔ)言的切入點(diǎn)。修辭的角度修辭一般是用來(lái)加強(qiáng)語(yǔ)言的表現(xiàn)力的。抓住修辭特點(diǎn)，就能從語(yǔ)言的表達(dá)效果上加以體味。語(yǔ)言風(fēng)格含蓄與明快、文雅與通俗、生動(dòng)與樸實(shí)、富麗與素淡、簡(jiǎn)潔與繁復(fù)等。1.(2015·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)閱讀下面的文字，完成后面的題目。[即學(xué)即練]朱東潤(rùn)自傳1896年我出生在江蘇泰興一個(gè)失業(yè)店員的家庭，早年生活艱苦，所受的教育也存在著一定的波折。21歲我到梧州擔(dān)任廣西第二中學(xué)的外語(yǔ)教師，23歲調(diào)任南通師范學(xué)校教師。1929年4月間，我到武漢大學(xué)擔(dān)任外語(yǔ)講師，從此我就成為大學(xué)教師。那時(shí)武漢大學(xué)的文學(xué)院長(zhǎng)是聞一多教授，他看到中文系的教師實(shí)在太復(fù)雜，總想來(lái)一些變動(dòng)。用近年的說(shuō)法，這叫作摻沙子。我的命運(yùn)是作為沙子而到中文系開(kāi)課的。大約是1939年吧，一所內(nèi)遷的大學(xué)的中文系在學(xué)年開(kāi)始，出現(xiàn)了傳記研究這一個(gè)課，其下注明本年開(kāi)韓柳文。傳記文學(xué)也好，韓柳文學(xué)也不妨，但是怎么會(huì)在傳記研究這個(gè)總題下面開(kāi)韓柳文呢？在當(dāng)時(shí)的大學(xué)里，出現(xiàn)的怪事不少，可是這一項(xiàng)多少和我的興趣有關(guān)，這就決定了我對(duì)于傳記文學(xué)獻(xiàn)身的意圖?！端膸?kù)全書(shū)總目》有傳記類(lèi)，指出《晏子春秋》為傳之祖，《孔子三朝記》為記之祖，這是三百年前的看法，現(xiàn)在用不上了。有人說(shuō)《史記》《漢書(shū)》為傳記之祖，這個(gè)也用不上?！妒贰贰稘h》有互見(jiàn)法，對(duì)于一個(gè)人的評(píng)價(jià)，常常需要通讀全書(shū)多卷，才能得其大略?？墒窃趥饔浳膶W(xué)里，一個(gè)傳主只有一本書(shū)，必須在這本書(shū)里把對(duì)他的評(píng)價(jià)全部交代。是不是古人所作的傳、行狀、神道碑這一類(lèi)的作品對(duì)于近代傳記文學(xué)的寫(xiě)作有什么幫助呢？也不盡然。古代文人的這類(lèi)作品，主要是對(duì)于死者的歌頌，對(duì)于近代傳記文學(xué)是沒(méi)有什么用處的。這些作品，畢竟不是傳記文學(xué)。除了史家和文人的作品以外，是不是還有值得提出的呢？有的，這便是所謂別傳。別傳的名稱(chēng)，可能不是作者的自稱(chēng)而是后人認(rèn)為有別于正史，因此稱(chēng)為“別傳”。有些簡(jiǎn)單一些，也可稱(chēng)為傳敘。這類(lèi)作品寫(xiě)得都很生動(dòng)，沒(méi)有那些阿諛?lè)畛兄o，而且是信筆直書(shū)，對(duì)于傳主的錯(cuò)誤和缺陷，都是全部奉陳。是不是可以從國(guó)外吸收傳記文學(xué)的寫(xiě)作方法呢？當(dāng)然可以，而且有此必要。但是不能沒(méi)有一個(gè)抉擇。羅馬時(shí)代的勃路塔克是最好的了，但是他的時(shí)代和我們相去太遠(yuǎn)，而且他的那部大作，所著重的是相互比較而很少對(duì)于傳主的刻畫(huà)，因此我們只能看到一個(gè)大略而看不到入情入理的細(xì)致的分析。英國(guó)的《約翰遜博士傳》是傳記文學(xué)中的不朽名作，英國(guó)人把它推重到極高的地位。這部書(shū)的細(xì)致是到了一個(gè)登峰造極的地位，但是的確也難免有些瑣碎。而且由于約翰遜并不處于當(dāng)時(shí)的政治中心，其人也并不能代表英國(guó)的一般人物，所以這部作品不是我們必須模仿的范本。是不是我國(guó)已經(jīng)翻譯過(guò)來(lái)的《維多利亞女王傳》可以作為范本呢？應(yīng)當(dāng)說(shuō)是可以，由于作者著墨無(wú)多，處處顯得“頰上三毫”的風(fēng)神?？墒侵袊?guó)文人相傳的做法，正是走的一樣的道路，所以無(wú)論近代人怎么推崇這部作品，總還不免令人有“穿新鞋走老路”的戒心。國(guó)內(nèi)外的作品讀過(guò)一些，也讀過(guò)法國(guó)評(píng)論家莫洛亞的傳記文學(xué)理論，是不是對(duì)于傳記文學(xué)就算有些認(rèn)識(shí)呢？不算，在自己沒(méi)有動(dòng)手創(chuàng)作之前，就不能算是認(rèn)識(shí)。這時(shí)是1940年左右，中國(guó)正在艱苦抗戰(zhàn)，我只身獨(dú)處，住在四川樂(lè)山的郊區(qū)，每周得進(jìn)城到學(xué)校上課，生活也很艱苦。家鄉(xiāng)已經(jīng)陷落了，妻室兒女，一家八口，正在死亡線上掙扎。我決心把研讀的各種傳記作為范本，自己也寫(xiě)出一本來(lái)。我寫(xiě)誰(shuí)呢？我考慮了好久，最后決定寫(xiě)明代的張居正。第一，因?yàn)樗馨岩粋€(gè)充滿(mǎn)內(nèi)憂(yōu)外患的國(guó)家拯救出來(lái)，為垂亡的明王朝延長(zhǎng)了七十年的壽命。第二，因?yàn)樗活檪€(gè)人的安危和世人的唾罵，終于完成歷史賦予他的使命。他不是沒(méi)有缺點(diǎn)的，但是無(wú)論他有多大的缺點(diǎn)，他是唯一能夠拯救那個(gè)時(shí)代的人物。(有刪改)【相關(guān)鏈接】①自傳和傳人，本是性質(zhì)類(lèi)似的著述，除了因?yàn)樽髡吡?chǎng)的不同，因而有必要的區(qū)別以外，原來(lái)沒(méi)有很大的差異。但是在西洋文學(xué)里，常會(huì)發(fā)生分類(lèi)的麻煩。我們則傳敘二字連用指明同類(lèi)的文學(xué)。同時(shí)因?yàn)楣糯挠梅?，傳人曰傳，自敘曰敘，這種分別的觀念，是一種原有的觀念，所以傳敘文學(xué)，包括敘、傳在內(nèi)，絲毫不感覺(jué)牽強(qiáng)。(朱東潤(rùn)《關(guān)于傳敘文學(xué)的幾個(gè)名詞》)②朱先生確是有儒家風(fēng)度的學(xué)者，一身正氣，因此他所選擇的傳主對(duì)象，差不多都是關(guān)心國(guó)計(jì)民生的有為之士。他強(qiáng)調(diào)關(guān)切現(xiàn)實(shí)，拯救危亡，尊崇氣節(jié)與品格。這都是可以理解的。(傅璇琮《理性的思索和情感的傾注——讀朱東潤(rùn)先生史傳文學(xué)隨想》)★作為帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳，本文有什么特點(diǎn)？請(qǐng)簡(jiǎn)要回答。答：________________________________________________解析本題考查分析文本的文體基本特征和語(yǔ)言特色。解答時(shí)，要在閱讀的基礎(chǔ)上，了解文章的文體特征、內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)、內(nèi)容表達(dá)的特征。本文作為一篇帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳，突出特點(diǎn)之一就是偏重學(xué)術(shù)經(jīng)歷，介紹了自己的傳記文學(xué)觀及其形成過(guò)程。文章的開(kāi)頭與結(jié)尾，將自己的生平與學(xué)術(shù)結(jié)合起來(lái)，尤其是為張居正寫(xiě)傳原因的解說(shuō)，結(jié)合當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景和自己家庭的情況，更是呈現(xiàn)出學(xué)術(shù)背后的家國(guó)情懷。在行文方面，語(yǔ)言平易自然，穿插“怎么會(huì)在傳記研究這個(gè)總題下面開(kāi)韓柳文呢？”“我寫(xiě)誰(shuí)呢？”等口語(yǔ)，語(yǔ)言平白如話(huà)，就像面對(duì)面閑談一樣。答案①偏重學(xué)術(shù)經(jīng)歷，主要寫(xiě)自己的傳記文學(xué)觀及其形成過(guò)程；②寫(xiě)生平與寫(xiě)學(xué)術(shù)二者交融，呈現(xiàn)學(xué)術(shù)背后的家國(guó)情懷；③行文平易自然，穿插使用口語(yǔ)，就像和老朋友閑談一樣。1.一般和具體結(jié)合我們?cè)趯?duì)文本的一般性特征進(jìn)行分析的同時(shí)，也應(yīng)該注意到富有個(gè)性的“具體”的特征。[思維建模]分析文體特征2要領(lǐng)2.注意效果解讀

分析文體特征時(shí)，不能僅僅停留在辨別認(rèn)知的層面上，而必須懂得去對(duì)它們做“效果”分析。對(duì)“效果”的分析不外乎從這樣的兩個(gè)方面去考慮：一是從表達(dá)者的表達(dá)這個(gè)方面去考慮，看他采用這樣的方式會(huì)給他的表達(dá)帶來(lái)怎樣的好處；二是從閱讀者這個(gè)方面考慮，看他這樣做可以對(duì)讀者的閱讀產(chǎn)生什么樣的積極的效果。分析傳記的文體特征?咀嚼經(jīng)典高考題目提升審題答題技能高考曾經(jīng)這樣考品答案，悟技巧，不丟分1.(2014·遼寧卷)本文第一自然段有何作用？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。(6分)(《侯仁之：城市的知音》)①交代侯仁之選擇歷史專(zhuān)業(yè)的原因；②寫(xiě)出了侯仁之對(duì)國(guó)家民族命運(yùn)的關(guān)注，使傳主形象更加豐滿(mǎn)；③體現(xiàn)了傳記的真實(shí)性；④為下文介紹侯仁之的學(xué)術(shù)研究及成就做鋪墊。(答出1點(diǎn)給1分，2點(diǎn)給3分，3點(diǎn)給5分，4點(diǎn)給6分)2.(2013·福建卷)文章已有“《夢(mèng)里京華》”一例，為何還要例舉“委曲求全”？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。(4分)(《那一種遙遠(yuǎn)的幽默》)①增強(qiáng)說(shuō)服力，進(jìn)一步突出王文顯劇作別有一番幽默，肯定他喜劇創(chuàng)作的能力和影響。②引出下文對(duì)王文顯任代理校長(zhǎng)時(shí)行事風(fēng)格的敘寫(xiě)，形成對(duì)比，以突出王文顯治校的持重務(wù)實(shí)，一絲不茍。(每點(diǎn)2分，意思對(duì)即可。)3.(2012·新課標(biāo)全國(guó)卷)12(1)選項(xiàng)E：本文擷取謝希德人生的若干片斷，描寫(xiě)她熱愛(ài)祖國(guó)、獻(xiàn)身科學(xué)、關(guān)愛(ài)親人的事跡，表現(xiàn)了一位杰出女性的偉大人格。(√)(《謝希德的誠(chéng)與真》)本選項(xiàng)考查對(duì)文體特征的理解，涉及文章的選材、文本的主要內(nèi)容與主題等內(nèi)容。(正確選項(xiàng)，3分)因傳記是記載人物生平或事跡的一類(lèi)記敘文體，它的表達(dá)技巧比較接近于小說(shuō)和散文，可以說(shuō)文學(xué)類(lèi)文本的表現(xiàn)手法都與傳記相通。由于傳記的文體特征，需要格外注意其他人物對(duì)傳主的映襯、細(xì)節(jié)描寫(xiě)、引用和議論等方面?？键c(diǎn)二分析表現(xiàn)手法3題型(一)敘述1.順敘的作用(效果)：思路清晰，結(jié)構(gòu)條理。2.倒敘的作用(效果)[知能構(gòu)建](1)能增強(qiáng)文章的生動(dòng)性，使文章產(chǎn)生懸念，更能引人入勝。(2)強(qiáng)調(diào)作用，這一段主要寫(xiě)了……放到開(kāi)頭強(qiáng)調(diào)了傳主的……(與傳主精神、品質(zhì)等的關(guān)系)。(3)表達(dá)了作者對(duì)傳主怎樣的情感(與作者情感的關(guān)系)。(4)深化了主旨(與主旨的關(guān)系)。(5)使文章結(jié)構(gòu)富于變化，避免了敘述的平淡和結(jié)構(gòu)的單調(diào)。3.插敘的作用(效果)(1)內(nèi)容上：①(如果是引述他人的話(huà)，或是傳主自己的話(huà)、書(shū)信等)突出了傳記的真實(shí)性，使文章內(nèi)容更充實(shí)。②深化了文章主題。③使人物形象更加鮮明。④(如果是引述他人的話(huà)等就屬于側(cè)面描寫(xiě))側(cè)面烘托了傳主的……⑤(如果插敘的語(yǔ)段拿傳主和其他人對(duì)比)通過(guò)對(duì)比，襯托出了傳主的……(2)結(jié)構(gòu)上：①避免了結(jié)構(gòu)的平鋪直敘，使行文起伏多變，使結(jié)構(gòu)更加緊湊集中。②對(duì)……做了必要的鋪墊照應(yīng)，補(bǔ)充說(shuō)明。(二)描寫(xiě)(主要是細(xì)節(jié)描寫(xiě))1.描寫(xiě)的三種作用(1)讓傳主形象更全面完整，更立體化。傳主形象是由多個(gè)側(cè)面組成的，只表現(xiàn)其偉大的一面，而不展現(xiàn)其普通的一面，人物就不能立體化。

(2)讓人物真實(shí)可信。要把人物寫(xiě)好，就要寫(xiě)其普通的一面，因?yàn)樽x者是普通的公民，他愿意接受偉人身上普通的一面。這樣的人物會(huì)讓讀者覺(jué)得真實(shí)親切，易于接受。(3)符合讀者心理需要。對(duì)于大人物諸如政治家、藝術(shù)家、影視明星等，讀者已經(jīng)從媒體中了解了一些他們?cè)诒拘袠I(yè)內(nèi)的成就、事跡。對(duì)于傳記作品，讀者更渴望了解一些花絮。因此，一些細(xì)節(jié)正能解決這一問(wèn)題。2.兩種答題方式(1)如果是寫(xiě)人物的細(xì)節(jié)，可以這樣：①思維趨向：寫(xiě)人物的細(xì)節(jié)＝細(xì)節(jié)內(nèi)容＋獨(dú)特形象＋表現(xiàn)主題＋讀者心理。②答題方式：通過(guò)描寫(xiě)……細(xì)節(jié)，……刻畫(huà)出一個(gè)……形象，突出……(主題思想)，給讀者……感受。(2)如果是場(chǎng)面細(xì)節(jié)，可以這樣：①思維趨向：場(chǎng)面細(xì)節(jié)＝細(xì)節(jié)內(nèi)容＋讀者感受＋表現(xiàn)主題。②答題方式：通過(guò)對(duì)……的描寫(xiě)，傳神地寫(xiě)出在場(chǎng)人……的心情，烘托了……的現(xiàn)場(chǎng)氣氛，使讀者仿佛置身于現(xiàn)場(chǎng)之中，產(chǎn)生身臨其境之感。真實(shí)性和感染力都很強(qiáng)。真實(shí)地反映了……表達(dá)了……的情感傾向。(三)議論的作用1.內(nèi)容上：對(duì)主題表達(dá)起畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。評(píng)論性文字既是對(duì)

事實(shí)的闡釋?zhuān)彩亲髡咦晕覒B(tài)度的呈現(xiàn)。2.結(jié)構(gòu)上：①用在開(kāi)頭，起統(tǒng)領(lǐng)全文、點(diǎn)明中心、引出下文的

作用，并能使文章的主題思想得到鮮明的表達(dá)；②用在文章

的結(jié)尾，一般是為了加深對(duì)所寫(xiě)人物的認(rèn)識(shí)，深化文章的主

題思想，凸顯所寫(xiě)人物的品格意義，起畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用；③用在文章的中間，起承上啟下的作用，使事與事之間緊密

地連接起來(lái)，使文章結(jié)構(gòu)顯得嚴(yán)謹(jǐn)。1.從側(cè)面表現(xiàn)傳主通過(guò)寫(xiě)與傳主相關(guān)的人、事、物，從側(cè)面表現(xiàn)傳主的道德性格、特點(diǎn)、品性等?？梢允箓饔浘哂懈鼮檎鎸?shí)感人的力量，可以塑造豐滿(mǎn)的傳主形象，突出傳主的精神面貌，起到增強(qiáng)作品歷史深度和情感力度的作用，增強(qiáng)文章的真實(shí)性和可讀性。2.內(nèi)容和情節(jié)的需要不交代其他相關(guān)的人、事、物，內(nèi)容情節(jié)就不完整，就無(wú)法更好地表現(xiàn)傳主。只有把傳主放到一定的環(huán)境中，他的行為、性格才顯現(xiàn)其合理性。這樣寫(xiě)可以更好地體現(xiàn)作者的寫(xiě)作意圖，豐富文章內(nèi)容，增強(qiáng)文章內(nèi)涵，增強(qiáng)文章文化底蘊(yùn)等。3.由點(diǎn)及面，深化主題作者要揭示某種社會(huì)道理或者一個(gè)大的群體，比如整個(gè)民族的某種品質(zhì)，光憑傳主一個(gè)人無(wú)法全面地展現(xiàn)，就必須拓展，傳主再加上其他的人、事、物，點(diǎn)面結(jié)合，就可以更全面、更深刻地表現(xiàn)主題。4.增強(qiáng)表達(dá)效果增強(qiáng)文章的文學(xué)色彩；讓人產(chǎn)生豐富的想象，發(fā)人深省，耐人尋味；等等。直接引用大量原始材料，可以更好地突出人物的特點(diǎn)，揭示人物的精神面貌，對(duì)人物作出客觀公正的評(píng)價(jià)。在傳記中，引用主要包括以下幾個(gè)方面：引用內(nèi)容引用效果直接引用可以增加作品真實(shí)性，更好地突出人物的特點(diǎn)，揭示人物的精神面貌，對(duì)人物做出客觀公正的評(píng)價(jià)。引用詩(shī)詞可以從側(cè)面烘托和豐富傳主的思想精神，使傳記顯現(xiàn)出一種古樸文雅的風(fēng)格。引用故事可以增強(qiáng)文章的趣味性，使文章更具有可讀性。引用傳主在書(shū)信、日記中的表白以及傳主的話(huà)可以印證作者的觀點(diǎn)，也可以使傳記具有更為真實(shí)感人的力量。引用他人的話(huà)使文章對(duì)人物的評(píng)述更加全面客觀、真實(shí)可信，也能從側(cè)面烘托傳主的形象。閱讀下面的文字，完成后面的題目。[即學(xué)即練]朱啟鈐：“被抹掉的奠基人”林天宏①2006年6月13日下午，一場(chǎng)大雨過(guò)后，正陽(yáng)門(mén)箭樓被帶著水霧的腳手架包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。北京舊城中軸線上的這座標(biāo)志性建筑，正經(jīng)歷著新中國(guó)成立后規(guī)模最大的一次修繕。②由正陽(yáng)門(mén)箭樓北望，長(zhǎng)安街車(chē)水馬龍，它與城樓左右兩側(cè)的南北長(zhǎng)街、南北池街，一同構(gòu)成了北京舊城東西、南北走向的交通要道。③我問(wèn)同行的一個(gè)記者：“你知道改造北京舊城，使其具有現(xiàn)代城市雛形的第一人是誰(shuí)？”“梁思成？”她答道。④這個(gè)答案是錯(cuò)誤的，卻并不讓人意外。隨著北京舊城改造不斷進(jìn)入媒體視野，梁思成等一批建筑學(xué)家已被大眾熟知。但少有人知曉的是，從1915年起，北京已開(kāi)始有計(jì)劃地進(jìn)行市政工程建設(shè)，正陽(yáng)門(mén)箭樓、東西長(zhǎng)安街、南北長(zhǎng)街與南北池街，都是在時(shí)任內(nèi)務(wù)部總長(zhǎng)朱啟鈐的主持之下改造與打通的。⑤同樣少有人知曉的是，1925年，25歲的美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)留學(xué)生梁思成，收到父親梁?jiǎn)⒊瑥膰?guó)內(nèi)寄來(lái)北宋匠人李誡撰寫(xiě)的《營(yíng)造法式》一書(shū)，興趣大增，由此走上中國(guó)古代建筑研究之路。1930年，梁思成加入中國(guó)營(yíng)造學(xué)社，在那里撰寫(xiě)了《中國(guó)建筑史》，成為建筑學(xué)一代宗師。而《營(yíng)造法式》一書(shū)的發(fā)現(xiàn)者與中國(guó)營(yíng)造學(xué)社的創(chuàng)始人，正是朱啟鈐。⑥“朱啟鈐是中國(guó)古建筑研究工作的開(kāi)拓者與奠基人，沒(méi)有他，就不可能在上個(gè)世紀(jì)30年代出現(xiàn)像梁思成這樣的建筑學(xué)領(lǐng)軍人物，我們讀到《中國(guó)建筑史》的年份，還不知要推遲多少年?！敝袊?guó)文物研究所某研究人員曾這樣評(píng)價(jià)。但是，“由于歷史原因，他被研究者們有意無(wú)意地抹掉了”。⑦朱啟鈐于1930年創(chuàng)辦的中國(guó)營(yíng)造學(xué)社，將他的籌劃與組織才能發(fā)揮得“淋漓盡致”。他為學(xué)社請(qǐng)來(lái)當(dāng)時(shí)最為優(yōu)秀的學(xué)術(shù)精英：東北大學(xué)建筑系主任梁思成，中央大學(xué)建筑系教授劉敦楨，著名建筑師楊廷寶、趙深，史學(xué)家陳垣，地質(zhì)學(xué)家李四光，考古學(xué)家李濟(jì)……他還以其社會(huì)人脈，動(dòng)員許多財(cái)界和政界人士加入學(xué)社，直接從經(jīng)費(fèi)上支持營(yíng)造學(xué)社的研究工作。曾有建筑史家這樣評(píng)價(jià)朱啟鈐：“人力、物力、財(cái)力，這些都是研究工作所必不可少的條件，能把這方方面面的人事統(tǒng)籌起來(lái)，是需要非凡之才能的。朱啟鈐以一己之力，做了今天需要整個(gè)研究所行政部門(mén)做的事?！雹嘤袛?shù)據(jù)顯示，截至1937年，營(yíng)造學(xué)社野外實(shí)地測(cè)繪重要古建筑達(dá)206組，因此探索出一整套研究中國(guó)古建筑的科學(xué)方法，為撰寫(xiě)中國(guó)建筑史構(gòu)建了扎實(shí)的科學(xué)體系。⑨假若沒(méi)有朱啟鈐，中國(guó)的古建筑研究，又會(huì)是怎樣的圖景？如今，斯人已逝，營(yíng)造學(xué)社停辦也已整整60周年。⑩6月13日的那場(chǎng)大雨，將故宮端門(mén)外西朝房沖洗得干干凈凈。游人如織，屋宇間卻依舊透著落寞，此處正是營(yíng)造學(xué)社舊址。而位于東城區(qū)趙堂子胡同3號(hào)的朱啟鈐故居，住著數(shù)十戶(hù)人家，雜亂之中，依稀可辨當(dāng)年氣魄。(摘自2006年6月21日《中國(guó)青年報(bào)》，有刪改)【注】朱啟鈐(1872—1962)，曾任全國(guó)政協(xié)委員、中央文史館館員?！?.文章多處提到梁思成，這對(duì)寫(xiě)朱啟鈐有什么作用？請(qǐng)選一例作簡(jiǎn)要分析。答：______________________________________________解析結(jié)合文章第③⑤⑥段進(jìn)行分析，寫(xiě)梁思成主要是從側(cè)面表現(xiàn)朱啟鈐，讓讀者對(duì)傳主有一個(gè)全面的、立體的了解。答案文章通過(guò)對(duì)梁思成有關(guān)事跡的敘述，或直接或間接地寫(xiě)出了朱啟鈐對(duì)我國(guó)古建筑研究的重要貢獻(xiàn)。所選事例及分析：第③段，文章寫(xiě)記者認(rèn)為改造北京舊城第一人是梁思成，間接說(shuō)明朱啟鈐不為人所熟知，點(diǎn)明題意，引出下文。第⑤段，梁思成因《營(yíng)造法式》一書(shū)而走上中國(guó)古代建筑研究之路，加入中國(guó)營(yíng)造學(xué)社，在中國(guó)建筑學(xué)界有很高的地位；而《營(yíng)造法式》一書(shū)的發(fā)現(xiàn)者與中國(guó)營(yíng)造學(xué)社的創(chuàng)始人就是朱啟鈐，這間接反映出朱啟鈐鮮為人知的貢獻(xiàn)，照應(yīng)題目。第⑥段，點(diǎn)明如果沒(méi)有朱啟鈐，就不可能在上個(gè)世紀(jì)30年代出現(xiàn)像梁思成這樣的建筑學(xué)領(lǐng)軍人物，直接突出朱啟鈐的貢獻(xiàn)。★3.作者為什么兩次提到6月13日那場(chǎng)大雨？請(qǐng)談?wù)勀愕目捶?。答：________________________________________________解析文章兩次提到大雨分別在第①段和最后一段。應(yīng)注意從內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)人物主題等角度進(jìn)行分析。開(kāi)篇寫(xiě)雨是為了引出人物，結(jié)尾寫(xiě)雨是為了營(yíng)造落寞氛圍，首尾照應(yīng)，使文章渾然一體，有力地表現(xiàn)了傳主。答案①文章開(kāi)頭寫(xiě)雨中正陽(yáng)門(mén)箭樓的修繕，引出朱啟鈐1915年就開(kāi)始有計(jì)劃地進(jìn)行北京市政工程建設(shè)(或：現(xiàn)代北京舊城仍保留了朱啟鈐當(dāng)年規(guī)劃的格局)。②結(jié)尾的雨引出營(yíng)造學(xué)社舊址的落寞和朱啟鈐故居成為大雜院的情況，照應(yīng)文題，引發(fā)讀者的聯(lián)想和感慨。③首尾呼應(yīng)，結(jié)構(gòu)完整。開(kāi)頭寫(xiě)正陽(yáng)門(mén)箭樓的修繕，結(jié)尾寫(xiě)營(yíng)造學(xué)社的舊址故宮端門(mén)外西朝房的落寞、朱啟鈐故居的雜亂，兩者通過(guò)“雨”聯(lián)系在一起，撫今追昔，深化了“不要忘記這位奠基人”的主題。[思維建模]分析傳記表現(xiàn)手法及作用4角度1.傳主角度：使人物形象更豐滿(mǎn)，突出傳主的精神面貌，增強(qiáng)作品的歷史深度和情感力度。2.文本角度：豐富文章內(nèi)容，增強(qiáng)文章的真實(shí)性、可讀性、典雅性、文化底蘊(yùn)。3.結(jié)構(gòu)角度：照應(yīng)標(biāo)題，設(shè)置懸念，埋下伏筆，對(duì)比映襯，總結(jié)上文，深化主旨，彰顯品格。4.讀者角度：有助于讀者全面深刻地了解傳主的精神和影響，提升傳記的閱讀價(jià)值。答題模板：特點(diǎn)＋作用①＋作用②＋作用③分析傳記的表現(xiàn)手法?咀嚼經(jīng)典高考題目提升審題答題技能高考曾經(jīng)這樣考品答案，悟技巧，不丟分1.(2013·福建卷)13題D項(xiàng)：文章最后一段描寫(xiě)了王文顯舊居周邊的環(huán)境與情景，營(yíng)造了肅殺悲涼的氛圍，表達(dá)了作者對(duì)王文顯的深切懷念與沉痛哀悼。(×)(《那一種遙遠(yuǎn)的幽默》)本選項(xiàng)考查傳記中的描寫(xiě)手法及其作用。文中的描寫(xiě)意在表現(xiàn)王文顯當(dāng)年的住處如今已發(fā)生巨大變化，并非“肅殺悲涼”，表達(dá)的情感是“深切懷念”而非“沉痛哀悼”。(錯(cuò)誤選項(xiàng)，2分)2.(2011·廣東卷)請(qǐng)分別指出文中③④段畫(huà)線部分所用的修辭手法，并具體說(shuō)明這些修辭手法在文中的表達(dá)效果。(1)他走路比汽車(chē)或者比飛機(jī)還快。(2分)(2)對(duì)于他，辯論簡(jiǎn)直是練武術(shù)，手、腿、頭、眼、身一齊參加。(2分)(《梁宗岱先生》)(1)夸張手法。(1分)突出了梁宗岱善于跑路，有強(qiáng)健的體格。(1分)(2)比喻。(1分)形象生動(dòng)地寫(xiě)出了梁宗岱擅長(zhǎng)且喜歡辯論，辯論的技巧出眾，辯論時(shí)激情洋溢的性格特點(diǎn)。(1分)3.(2011·湖北卷)本文細(xì)節(jié)描寫(xiě)十分精彩，請(qǐng)舉兩例加以評(píng)析。(6分)(《才子趙樹(shù)理》)①他在一篇稿子的頁(yè)邊批了一行字：“排版，校對(duì)同志請(qǐng)注意，文內(nèi)所有‘你’字，一律不準(zhǔn)改為‘妳’，否則要負(fù)法律責(zé)任?！壁w樹(shù)理在一個(gè)尋常字眼的使用上，不盲從，并鄭重其事地在文稿中批字強(qiáng)調(diào)，凸顯趙樹(shù)理較真、堅(jiān)持己見(jiàn)的性格。②老趙劃拳與眾不同，兩只手出拳，左右開(kāi)弓，一會(huì)兒用左手，一會(huì)兒用右手。趙樹(shù)理不循常規(guī)，以出其不意的方式劃拳，別具一格，意趣橫生。這個(gè)細(xì)節(jié)描寫(xiě)體現(xiàn)趙樹(shù)理幽默風(fēng)趣的真性情，以及他和老舍之間的深厚感情。(每點(diǎn)3分)一、品悟經(jīng)典課文：《貝多芬：握住命運(yùn)的咽喉》以本為本，知能遷移——從教材中尋求解題突破[經(jīng)典聚焦]手法運(yùn)用作用及效果精雕細(xì)刻肖像烘托傳主個(gè)性，為寫(xiě)命運(yùn)做鋪墊。大量的內(nèi)心獨(dú)白細(xì)膩地展示傳主內(nèi)心情感，直接體現(xiàn)人物精神，使文章具有真實(shí)感。引用傳主書(shū)信直接展示傳主精神，增強(qiáng)感染力。他人的話(huà)從側(cè)面突出傳主性格，使作者的評(píng)述更加客觀全面、真實(shí)可信。對(duì)比以傳主一生的種種不幸突出其性格的堅(jiān)忍執(zhí)著。以與歌德交往相處不和諧突出傳主倔強(qiáng)的個(gè)性。敘述中插入議論抒情表明作者的觀點(diǎn)態(tài)度，深化作品的主題，使作品更加真實(shí)深刻、更具表現(xiàn)力。細(xì)節(jié)描寫(xiě)：陌生的手替他闔上眼睛暗示不認(rèn)識(shí)他的人也無(wú)比崇敬，表現(xiàn)貝多芬的偉大。二、重溫經(jīng)典手法1.本文是一篇由傳主本人口述的自傳，文章的語(yǔ)言有什么特點(diǎn)？請(qǐng)舉例說(shuō)明。《毛澤東：憶往昔，崢嶸歲月稠》答：______________________