运动系统概述-发展趋势.pptx

《运动控制技术》主讲教师：齐美星运动系统概述—运动系统发展趋势

运动控制系统特点◎传动功率范围大：传动的功率能小至几mW，大到数百MW。◎调速范围宽：传动比能达到1:10000；转速小至几r/h，大到几十万r/min；◎具有较高的动态响应、静态特性：动态响应快（ms内完成加速启动过程）；控制精度要求越来越高（微米级甚至纳米数量级）；

运动控制系统的任务就是控制电机的转速/转角，运动基本方程：即系统处于静态或稳态。系统处于加速状态。系统处于减速状态。可见，要控制转速、转角，唯一的途径就是控制电磁转矩T转矩控制是运动控制的根本问题。◎转矩控制规律：

运动控制系统的发展及趋势◎1980年德国W．Leonhard教授实现矢量控制系统的数字化，1985年德国鲁尔大学Depenbrock教授提出交流异步电动机直接转矩控制(DirectTorqueControl)矢量控制基本思想

直接转矩控制DTC：利用空间矢量坐标概念，把矢量坐标定向在定子磁链上，以此建立电动机的数学模型，直接控制电动机的磁链和转矩。

◎随着电力电子技术、交流电机理论和控制理论的快速发展，交流驱动成为应用市场的主流。另外，步进电动机和开关磁阻电动机在中小功率场合占有一定的份额，同步电动机运动控制系统在中大功率场合有相当的优势；

◎驱动的交流化和超高速、超大型化。节能环保；大功率、高压、高速等场合；功率几百~数千KW◎系统实现集成化：已经在芯片级别上实现了智能运动控制系统。◎控制的数字化、智能化和网络化：包括非线性控制理论、鲁棒控制、混合控制等各种运动控制系统。各种总线、Ethernet网络广泛应用。