机电传动与控制绪论

1、天津商业大学机械工程学院天津商业大学机械工程学院机电传动与控制机电传动与控制机械工程学院机械工程学院第一章第一章 绪绪 论论机械工程学院机械工程学院在一般工业中的应用在一般工业中的应用机械工程学院机械工程学院在一般工业中的应用在一般工业中的应用机械工程学院机械工程学院在一般工业中的应用在一般工业中的应用机械工程学院机械工程学院在交通运输中的应用在交通运输中的应用机械工程学院机械工程学院在楼宇控制中的应用在楼宇控制中的应用机械工程学院机械工程学院在家用电器中的应用在家用电器中的应用机械工程学院机械工程学院在电力系统中的应用在电力系统中的应用机械工程学院机械工程学院勇气号火星探测车勇气号火星探测车

2、机械工程学院机械工程学院勇气号火星探测车勇气号火星探测车机械工程学院机械工程学院YASKAWA工业机器人工业机器人 机械手有三个基轴和三个臂轴， 共六个自由度，可实现分别沿X轴、Y轴、Z轴的平移和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转。机械工程学院机械工程学院三坐标数控铣床三坐标数控铣床用途用途 本机床属三座标数控铣床，选配适用可靠数控系统，能完成铣、镗、钻等切削运动，可在没有模 具的情况下完成凸轮、样板、模具等形状复杂零件的加工。 结构特点结构特点 1、主轴采用无级调速。 2、进给系统由交流伺服电机驱动。 3、滑动面优质贴塑与淬硬磨削导轨配合，具有良好耐磨性及伺服性。 4、配有主轴快换螺母换刀装置。 5、

3、根据需要可加配第四轴。 机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机电传动的目的和任务2. 机电传动及其控制系统的发展概况机电传动及其控制系统的发展概况3. 机电控制技术的概念与内涵机电控制技术的概念与内涵4. 课程的性质和任务课程的性质和任务5. 课程的内容安排课程的内容安排机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机电传动的目的和任务2. 机电传动及其控制系统的发展概况机电传动及其控制系统的发展概况3. 机电控制技术的概念与内涵机电控制技术的概念与内涵4. 课程的性质和任务课程的性质和任务5. 课程的内容安排课程的内容安排2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和

4、改进机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务1.1.传动传动1). 运动的传递（能量）运动的传递（能量）2). 传动的分类按机械动能传递方法传动的分类按机械动能传递方法（1） 机械传动机械传动（2） 流体传动流体传动（3） 机电传动机电传动 (电力拖动电力拖动)（4） 另外还有其它的传动方式。有时，在一个另外还有其它的传动方式。有时，在一个 生产机械中由几种传动形式联合工作。生产机械中由几种传动形式联合工作。2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务1.2. 机电传动机电传动本课程研究的内容本课程研究的内容 以电动机为原

5、动机驱动生产机械的传动系统以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统 电能电能 机械能机械能 电动机电动机 生产机械生产机械 它是一种由电能转变成机械能的传动系统，它是一种由电能转变成机械能的传动系统， 所以有时也称为所以有时也称为: 电力传动或电力拖动电力传动或电力拖动2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务1.3. 机电传动控制机电传动控制 目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工

6、作还要对传电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。动过程进行控制。 本课程所研究的就是这部分内容本课程所研究的就是这部分内容.传动的控制传动的控制 所以课程名称叫所以课程名称叫机电传动控制机电传动控制2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务1.4.机电传动控制的机电传动控制的任务任务 控制控制电动机电动机驱动生产机械设备驱动生产机械设备，实现实现具体具体的工作的工作要求要求。2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务控制系控制系统统动力装置动力装置检

7、测装置检测装置执行机构执行机构机械本体机械本体2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机电传动的目的和任务2. 机电传动及其控制系统的发展概况机电传动及其控制系统的发展概况3. 机电控制技术的概念与内涵机电控制技术的概念与内涵4. 课程的性质和任务课程的性质和任务5. 课程的内容安排课程的内容安排2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院2. 机电传动及其控制系统的发展概况2.1 机电传动的发展机电传动的发展第一阶段：成组拖动一台电动机拖动一

8、根天第一阶段：成组拖动一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械动各生产机械“奔驰奔驰”汽车博物馆的车间模型汽车博物馆的车间模型 机械工程学院机械工程学院2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院2. 机电传动及其控制系统的发展概况2.1 机电传动的发展机电传动的发展第一阶段：成组拖动第一阶段：成组拖动 一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。 第二阶段：单电动机拖动第二阶段：单电动机拖动

9、 一台电动机拖动一台生产机械。一台电动机拖动一台生产机械。 第三阶段：多电动机拖动第三阶段：多电动机拖动 一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专门的电动机拖动。门的电动机拖动。2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院2. 机电传动及其控制系统的发展概况2.1 机电传动的发展机电传动的发展2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院2. 机电传动及其控制系统的发展概况2.2 机电传动控制系统的发展机电传动控制系统的发展 2020世纪初：世纪初： 简单的接触器与继电器等电器控制。简

10、单的接触器与继电器等电器控制。 2020世纪世纪3030年代：年代： 电机放大机控制电机放大机控制 2020世纪世纪4040年代年代6060年代：年代： 磁放大器控制和大功率可控水银整流器磁放大器控制和大功率可控水银整流器 控制，晶闸管控制和功率晶体管控制。控制，晶闸管控制和功率晶体管控制。 2020世纪世纪6060年代以来：年代以来： 采样控制，它把晶闸管技术与微电子技采样控制，它把晶闸管技术与微电子技 术、计算机技术紧密地结合在一起。术、计算机技术紧密地结合在一起。 机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机电传动的目的和任务2. 机电传动及其控制系统的发展概况机电传动及其控制系

11、统的发展概况3. 机电控制技术的概念与内涵机电控制技术的概念与内涵4. 课程的性质和任务课程的性质和任务5. 课程的内容安排课程的内容安排2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵1. 定义定义 解决机电系统中控制问题的一门技术解决机电系统中控制问题的一门技术 2. 任务任务 实施对机电系统的控制实施对机电系统的控制 3. 核心内容核心内容 对电机的控制对电机的控制 2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和

12、改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院3. 机电控制技术的概念与内涵 以以电机电机为为对象对象，以电机的，以电机的控制控制为为主线主线机电结合、机电结合、系统分析系统分析

13、 电机电机 （结构层面的机电结合）（结构层面的机电结合） 控制系统控制系统 （电机与电器控制系统层面的机电结合）（电机与电器控制系统层面的机电结合） 机电系统机电系统 （控制系统与机械系统的更高系统层面的（控制系统与机械系统的更高系统层面的 机电结合）机电结合） 理论与应用相结合理论与应用相结合 机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机电传动的目的和任务2. 机电传动及其控制系统的发展概况机电传动及其控制系统的发展概况3. 机电控制技术的概念与内涵机电控制技术的概念与内涵4. 课程的性质和任务课程的性质和任务5. 课程的内容安排课程的内容安排2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动

14、电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院4. 课程的性质和任务4.1“机电复合型”人才，应该掌握 机、电、液、计算机等综合控制系统的技术。 4.2 在综合控制系统中的电控系统，主要包含： 弱电控制（如计算机控制技术） 强电控制（如伺服驱动控制技术）4.3 强电控制的内容，一般安排在几门课程中，如： 电气控制技术、可编程序控制器、电机与电力拖动、 电力电子技术、伺服驱动技术、自动控制系统。4.4 “机电传动控制”课程建立了一个崭新的课程体系，把机电一体化技术的强电控制知识都集中在这一门课程中。机械工程学院机械工程学院1. 机电传动的目的和任务机电传动的目的和任务2. 机电传动及其控制系统的发展概

15、况机电传动及其控制系统的发展概况3. 机电控制技术的概念与内涵机电控制技术的概念与内涵4. 课程的性质和任务课程的性质和任务5. 课程的内容安排课程的内容安排2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院5. 课程的内容安排 机械设计制造及其自动化专业是一个以机为主机电结合的专业，电类基础课程设置基本电路基础 电学基础模拟电子 电子技术（弱电）数字电子 计算机技术机电传动控制 包括了所有应掌握的强电内容5.1课程基础课程基础2.4 驱动电路的设计和改进2.4 驱动电路的设计和改进机械工程学院机械工程学院5. 课程的内容安排（1）电机原理及特性：交、直、特殊（2）电器及控制：接触器，继电器;保护及控制器 （3）可编程序控制器：（PC）原理及应用（4）晶闸管原理及应用：电力电子技（5）调速系统：交流、直流,电力拖动 （6）步进电机调速系统：数字自动化5.2 本门课包括以下几个方面：本门课包括以