运动控制系统 绪论ppt课件.ppt

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1、运动控制系统电话：QQ:课程的性质本课程属于专业必修课；主要以系统设计为主；本课程主要涉及到自动控制理论、电力电子技术和电机与拖动基础三门专业课。课程的概述运动控制系统是以电动机为对象，以电力电子技术功率变换器为弱电控制强电的媒质，以自动控制理论为分析和设计基础，以电子线路或计算机为控制手段，掌握运动控制系统的控制规律及设计方法。电能机械能课程在本专业培养中的地位与作用本课程是自动化专业的核心课程；既有完整的理论体系，又有很强的实践性，是一门把理论基础和工具应用到工程实践中去的典范课程；本课程不但能培养系统的概念，还能培养应用基本理论与方法进行工程设计的能力。课程在本

2、专业培养中的地位与作用学习本课程有利于建立以下几个观点，形成正确的认识：系统的观念工程的观念科技进步的观念创新的观念课程在本专业培养中的地位与作用系统的观念：一个电路从信号输入、中间的处理到最后的输出，各级之间的增益分配、参数设置、逻辑关系都是相互协调、相互制约的，只有通盘考虑、全面调试才能获得理想效果。《运动控制系统》课程特别有利于学生系统集成的能力、综合应用能力、仿真能力的培养课程在本专业培养中的地位与作用工程的观念：数学、物理的严格论证及精确计算到工程实际之间往往有很大差距，《运动控制系统》中的“工程设计”方法能引导学生的思维更切合工程实际。因而特别有利于学生工

3、程观念的培养。课程在本专业培养中的地位与作用科技进步的观念：《运动控制系统》的发展，电子器件的换代，比其它任何技术都快，学习《运动控制系统》可以让人深刻地体会到，在科学技术飞速发展的时代，只有不断更新知识，才能不断进步。课程在本专业培养中的地位与作用创新的观念：在阐述电子器件的产生背景、电路构思、应用场合等问题时特别具有启发性，课程将控制理论与实际工程系统的分析、设计紧密结合、相互促进，能够充分发挥学生的想象力和创造力，因而特别有利于创新意识和创新能力的培养。考试方法平时成绩20%（包括出勤、作业）；实验20%（包括实验操作、实验报告）；期末笔试开卷60%。电力拖动自

4、动控制系统—运动控制系统第1章绪论内容提要运动控制系统及其组成运动控制系统的历史与发展运动控制系统转矩控制规律生产机械的负载转矩特性0-1运动控制及其相关学科电机学、电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科。图0-1运动控制及其相关学科1．电机学－－电动机是运动控制系统的控制对象电动机的结构和原理决定了运动控制系统的设计方法和运行性能，新型电机的发明就会带出新的运动控制系统。2．电力电子技术－－以电力电子器件为基础的功率放大与变换装置是弱电控制强电的媒介，是运动控制系统的执行手段。在运动控制系统中作为电动机的

5、可控电源，其输出电源质量直接影响运动控制系统的运行状态和性能。新型电力电子器件的诞生必将产生新型的功率放大与变换装置，对改善电动机供电电源质量，提高系统运行性能，起到积极的推进作用。3．微电子技术－－控制基础微电子技术的快速发展，各种高性能的大规模或超大规模的集成电路层出不穷，方便和简化了运动控制系统的硬件电路设计及调试工作，提高了运动控制系统的可靠性。高速、大内存容量、多功能的微处理器或单片微机的问世，使各种复杂的控制算法在运动控制系统中的应用成为可能，并大大提高了控制精度。4．计算机控制技术－－系统控制核心(1)计算机控制(2)计算机仿真(3)计算机辅助设计在工程

6、实际中，对于一些难以求得其精确解析解的问题，可以通过计算机求得其数值解，这就是计算机数字仿真。计算机数字仿真具有成本低，结构灵活，结果直观，便于贮存和进行数据分析等优点。计算机辅助设计(CAD)是在数字仿真的基础上发展起来的，在系统数学模型基础上进行仿真，按给定指标寻优进行计算机辅助设计，已成为运动控制系统常用的分析和设计工具。计算机具有强大的逻辑判断、数据计算和处理、信息传输等能力，能进行各种复杂的运算，可以实现不同于一般线性调节的控制规律，达到模拟控制系统难以实现的控制功能和效果。计算机控制技术的应用使对象参数辨识、控制系统的参数自整定和自学习、智能控制、故障诊断

7、等成为可能，大大提高了运动控制系统的智能化和系统的可靠性。5．信号检测与处理技术－－控制系统的“眼睛”运动控制系统的本质是反馈控制，即根据给定和输出的偏差实施控制，最终缩小或消除偏差，运动控制系统需通过传感器实时检测系统的运行状态，构成反馈控制，并进行故障分析和故障保护。由于实际检测信号往往带有随机的扰动，这些扰动信号对控制系统的正常运行产生不利的影响，严重时甚至会破坏系统的稳定性。为了保证系统安全可靠的运行，必须对实际检测的信号进行滤波等处理，提高系统的抗干扰能力。此外，传感器输出信号的电压、极性和信号类型往往与控制器的需求不相吻合。所以，传感器输