中北大学机电一体化第六章机电一体化系统机电有机结合的分析与设计详解.ppt

* 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 6.3.1 系统的校正（补偿）方法 当系统有输入或受到外部干扰时，其输出必将发生变化，由于系统中总是含有一些惯性或蓄能元件，其输出量也不能立即变化到与外部输入或干扰相对应的值，也就是说需要有一个变化过程，这个变化过程即为系统的过渡过程。 机电一体化系统的动态设计过程，首先要根据系统传递函数（可由理论推导或实验方法获得）分析系统过渡过程品质(响应的稳、快、准）。 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 6.3.1 系统的校正（补偿）方法 系统在阶跃信号作用下，过渡过程大致有以下三种情况：系统的输出按指数规律上升，最后平稳地趋于稳态值；系统的输出发散，没有稳态值，此时系统是不稳定的；系统的输出虽然有振荡，但最终能趋于稳态值。 具体表征系统动态特性好坏的定量指标就是系统过渡过程的品质指标，可以用时域内的单位阶跃响应曲线 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 图7.15 1. PID调节器及其传递函数 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 2. PID调节作用分析 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 3. 速度反馈校正 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 6.3.1 机械结构弹性变形对系统的影响 传动系统因弹性变形而产生的振动，称为结构谐振(或机械谐振)。 为了使问题简化，在分析系统时，常假定系统中的机械装置为绝对刚体，即无任何结构变形。实际上，机械装置并非刚体，而具有柔性。其物理模型是质量- 弹簧系统。 1. 结构谐振的影响 * 2. 结构谐振的分析 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 3.减小或消除结构谐振的措施 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 * 6.3 机电一体化系统的动态设计考虑方法 第6章 机电一体化系统的机电 有机结合的分析与设计 * 6.1 机电一体化系统设计概述 6.2 机电一体化系统稳态设计的考虑方法 6.3 机电一体化系统动态设计的考虑方法 6.1 机电一体化系统设计概述 机电一体化系统（产品）的设计过程是机电参数相互匹配，即机电有机结合的过程。机电伺服系统是典型的机电一体化系统。 本章将以机电伺服系统为例，说明机电一体化系统设计的一般考虑方法。伺服系统中的位置伺服控制系统和速度伺服控制系统的共同点是通过系统执行元件直接或经过传动系统驱动被控对象，从而完成所需要的机械运动。因此，工程上是围绕机械运动的规律和运动参数对它们提出技术要求的。 6.1 机电一体化系统设计概述 伺服系统中的位置伺服控制系统和速度伺服控制系统的共同点是通过系统执行元件直接或经过传动系统驱动被控对象，从而完成所需要的机械运动。因此，工程上是围绕机械运动的规律和运动参数对它们提出技术要求的。 6.1 机电一体化系统设计概述 举例：在进行机电伺服系统设计。 首先要了解被控对象的特点和对系统的具体要求，通过调查研究制订出系统的设计方案。 初步方案设计 (1)系统闭环与否的确定 (2)执行元件的选择 (3)传动机构方案的选择 (4)控制系统方案的选择 定量分析 (1).稳态设计计算 (2).动态设计计算 6.2 机电一体化系统的稳态设计考虑方法 机电伺服系统的被控对象作机械运动时，该被控对象就是系统的负载，它与系统执行元件的机械传动联系有多种形式。 负载的运动形式：直线运动、回转运动、间歇运动等。 典型负载; 负载的等效换算。 6.2.1 负载分析 6.2 机电一体化系统的稳态设计考虑方法 机电伺服系统的被控对象作机械运动时，该被控对象就是系统的负载，它与系统执