第二章：伺服系统的稳态设计之.ppt

第二章 伺服系统的稳态设计 第二章 伺服系统的稳态设计 2.1 设计概述 速度控制系统和位置控制系统的共同特点是：通过系统的执行元件直接或经机械传动装置带动被控对象，完成要求的机械运动。 因此工程上对它们的技术要求，主要是围绕着机械运动的规律和运动参数的要求。 第二章 伺服系统的稳态设计 2.1.1 速度控制系统通常的技术要求 2.1.1 速度控制系统通常的技术要求 2.1.1 速度控制系统通常的技术指标要求 2.1.1 速度控制系统通常的技术要求 2.1.1 速度控制系统通常的技术要求 2.1.1 速度控制系统通常的技术要求 第二章 伺服系统的稳态设计 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 2.1.2 位置伺服系统通常的技术要求 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 2.1.2 位置控制系统通常的技术要求 第二章 伺服系统的稳态设计 一、系统方案的制订与稳态设计 系统设计师应该 熟悉市场上供应的元器件和材料 了解新产品资料 了解国内加工工艺和检验技术水平 追踪新元器件、新工艺和新技术的发展 密切关注电力电子学领域的发展动态 经过调查研究，在充分掌握上述信息的基础上，结合设计技术要求，制订出系统的结构方案。 选定系统各主要元部件的形式 确定各部件的接口方式、系统控制方式 确定系统的主干线路、辅助线路及电源型式 进行稳态计算 执行元件的计算和选择 功率放大器的选择和计算 敏感元件的确定 中间控制电路的确定 传动装置设计 检验各部件之间输入、输出的功率匹配以及精度 解决信号的有效传递、综合叠加、信号形成与变换，以及级间耦合匹配等问题。 ! 要为引入校正补偿装置留有余地，尽量照顾到改善动态性能及综合校正的方便 二、建立系统的数学模型 即推导系统开环或闭环传递函数或建立系统的状态方程 它是进行系统动态设计计算的基础 推导过程中，需作适当的简化和近似线性化处理 必要时需对有关元部件的特性进行实验测试，以获得必要的数据 三、系统动态分析综合 研究系统的动态品质 决定校正装置的形式和参数以及提高动态品质的措施 四、模拟试验 第二章 伺服系统的稳态设计 2.2.1 几种典型负载 2.2.1 几种典型负载 第二章 伺服系统的稳态设计 2.2.2 负载的折算 2.2.2 负载的折算 直线运动 2.2.2 负载的折算 旋转运动 2.2.2 负载的折算 考虑减速比i 2.2.2 负载的折算 考虑传动效率η 2.2.2 负载的折算 2.2.2 负载的折算 单轴传动 2.2.2 负载的折算 多轴传动 第二章 伺服系统的稳态设计 2.2.3 负载的综合计算 负载运动有规律 2.2.3 负载的综合计算 负载运动没有固定规律 调 研 理论设计 调 试 稳态设计 推导传递函数 动态设计 一、调 研 1. 选 定 伺 服 系 统 各 部 件 型 号 ； 2. 确 定 各 部 件 间 接 口 方 式 ； 3. 选 择 伺 服 系 统 的 控 制 方 案 ； 4. 确 定 伺 服 系 统 的 主 干 线 路 、辅 助 线 路 及 电 源 二、理 论 设 计 1. 稳 态 设 计 ? 负 载 分 析 计 算 ? 选 择 执 行 电 机 ? 选 择 检 测 元 件 ? 信 号 转 换 电 路 的 设 计 和 选 择 ? 放 大 装 置 的 设 计 和 选 择 ? 电 源 设 备 等 装 置 的 设 计 和 选 择 2. 传 递 函 数 的 推 导 3. 动 态 设 计 ? 希望 特 性 的 绘 制 ? 设 计 校 正 环 节 三、调 试 2.1 设 计 概 述（旧版书：5 – 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 统 通 常 的 技 术 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 统 通 常 的 技 术 要 求 2.1.3 设 计 步 骤 2.2 负 载 的 分 析 计 算（旧版书：5 – 2） 2.2.1 几 种 典 型 负 载 2.2.2 负 载 的 折