机器人伺服控制（中篇，共上中下3篇）.pptxVIP

机器人伺服控制授课教师：孙巍伟所在学院：机电工程学院第四章直流伺服电机驱动与控制

什么是伺服系统？指利用某一部件的作用能使系统所处的状态到达或接近某一预定值，并能将所需状态和实际状态加以比较，依照其差别(或差别变化率)来调节控制部件的自动控制系统以小功率指令信号去控制大功率负载在没有机械连接的情况下，由输入轴控制位于远处的输出轴，实现远距同步传动使输出机械位移精确地跟踪电信号，如记录和指示仪表等主要组成部分：控制器，功率驱动装置，反馈装置和电动机直流伺服电机驱动与控制

伺服电动机又叫执行电动机，或叫控制电动机，指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置在自动控制系统中，伺服电动机是一个执行元件，作用是把信号（控制电压或相位）变换成机械位移，即把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移直流伺服电机驱动与控制

伺服电动机分类直流伺服电机驱动与控制普通直流伺服电动机直流伺服电动机低惯量直流伺服电动机直流力矩电动机两相感应伺服电动机交流伺服电动机三相感应伺服电动机无刷永磁伺服电动机直线伺服电动机功率较大，几百瓦，也可达数千瓦两相伺服电动机，功率较小，数十瓦

伺服电动机特点直流伺服电机驱动与控制调速范围宽改变控制电压，要求伺服电动机的转速在宽广的范围内连续调节机械特性和调节特性均为线性有利于提高控制系统的精度无“自转”现象伺服电动机在控制电压消失后，应立即停转动态响应快机电时间常数要小，堵转转矩要大，转动惯量要小控制功率小、重量轻、体积小等

主要内容contents4.1直流伺服电机4.2直流伺服电机调速系统直流伺服电机驱动与控制4.3直流调压调速技术4.4特种直流伺服电动机

4.1直流伺服电机直流伺服电机具有良好的调速特性、较大的启动转矩和相对功率、易于控制及响应快等优点，可很方便地在宽范围内实现平滑无级调速，故多采用在对伺服电动机的调速性能要求较高的生产设备中

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理主要由定子、转子和机座等组成机座磁极励磁绕组转子励磁式直流电动机结构

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理定子磁极磁场由定子的磁极产生永磁式：由永久磁铁做成励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中通过直流电，形成电磁铁励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁转子又叫电枢，由硅钢片叠压而成，表面嵌有线圈，通以直流电时，在定子磁场作用下产生带动负载旋转的电磁转矩由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理旋转方向线圈中电流流动方向换相器线圈磁极换向器作用：将外部直流电转换成内部的交流电，以保持转矩方向不变

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型定子有一对主磁极，安装在机座上，机座也叫磁轭，是主磁极磁力线的通路磁极与磁轭都是用导磁良好的钢铁制成定子磁极磁场由定子的磁极产生

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型在主磁极上有励磁绕组，绕组通电后就会在两个主磁极间产生主磁场

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型转子也称为电枢，电枢铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，铁芯圆周均匀分布若干个槽（图中示例为18个），用来嵌放电枢绕组电枢铁芯直径比主磁极间距离略小

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型把绕制好的电枢绕组嵌入电枢槽内，每个绕组都有一对引出线

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型换向器对应有18个铜制换向片，成圆筒形，固定在绝缘套筒上，换向片间留有缝隙，相互绝缘

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型换向器安装在电枢转轴上电枢绕组的引出线按规律焊接在换向片上

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型为散去电机发出的热量，还要在电枢转轴上安装风扇

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型电枢绕组通过电刷供电，电刷的主要成份是石墨，导电良好又润滑。电刷固定在电刷座窝内，由弹簧片压向换向器。模型有两个主磁极，故有两个电刷组，每个电刷组由两个电刷构成。电刷组固定在电刷座上，构成电刷装置

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理直流电动机模型把电枢插入定子主磁极间

4.1.1直流伺服电机结构及工作原理