機電一體化課本內(nèi)容匯總

機電一體化（個人整理參考看一定還要看看課本）機電一體化一一是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。機電一體化產(chǎn)品一般都具有五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能，控制功能和構(gòu)造功能。而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體和系統(tǒng)。（1）機械本體設(shè)計要求：小型輕量（2）動力源設(shè)計要求：效率高、可靠性好3）檢測與傳感裝置設(shè)計要求：精度高、抗干擾能力強（4）控制與信息處理裝置（5）執(zhí)行機構(gòu)。分類（1）功能附加型（2）功能替代型（3）機電融合型關(guān)鍵技術(shù)（1）機械技術(shù)。（2）計算機與信息處理技術(shù)。（3）檢測與傳感器技術(shù)。（4）自動控制技術(shù)。（5）伺服驅(qū)動技術(shù)。（6）系統(tǒng)總體技術(shù)。%—Z±ZL第—章穩(wěn)定是前提，精度和快速響應(yīng)性是關(guān)鍵1、傳動機構(gòu)功能：不僅是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變換器，而且已成為伺服系統(tǒng)的一部分，要根據(jù)伺服控制的要求進行選擇設(shè)計，以滿足整個機械系統(tǒng)良好的伺服性能。2、導(dǎo)向機構(gòu)作用：是支撐和導(dǎo)向。3、執(zhí)行機構(gòu)作用：根據(jù)操作指令的要求在動力源的帶動下，完成預(yù)定操作，要有較高的靈敏度、精確度，良好的重復(fù)性和可靠性。傳動機構(gòu)性能要求：轉(zhuǎn)動慣量小摩擦小阻尼合適剛度大抗振性能好間隙小常用傳動結(jié)構(gòu)：1、無側(cè)隙齒輪傳動機構(gòu)2、滾珠絲杠副傳動機構(gòu)3、軟軸傳動機構(gòu)4、同步帶傳動機構(gòu)5、諧波齒輪減速器6、間歇機構(gòu)無側(cè)隙齒輪傳動機構(gòu)由于機電一體化產(chǎn)品中的傳動機構(gòu)具有自動換向功能，反向時如果驅(qū)動鏈中的齒輪等傳動副存在間隙，就會使進給運動的反向滯后于指令信號，從而影響其驅(qū)動精度。因此必須采取措施消除齒輪傳動中的間隙，以保證機構(gòu)的雙向傳動精度。（一）圓柱齒輪傳動⑴偏心軸套調(diào)整法電機1是通過偏心軸套2裝到殼體上，通過轉(zhuǎn)動偏心軸套的轉(zhuǎn)角，就能夠方便地調(diào)整兩嚙合齒輪的中心距，從而消除了圓柱齒輪正、反轉(zhuǎn)時的齒側(cè)隙。不能自動補償。（2）雙片薄齒輪錯齒法薄片齒輪由平鍵和軸連接，互相不能相對回轉(zhuǎn)。斜齒輪1和2的齒形拼裝在一起加工。裝配時，將墊片厚度增加或減少At,然后再用螺母擰緊。這時兩齒輪的螺旋線就產(chǎn)生了錯位，其左右兩齒面分別與寬齒輪的齒面貼緊，從而消除了間隙。結(jié)構(gòu)復(fù)雜但能夠自動補償（-）斜齒輪傳動⑴墊片調(diào)整法其特點是齒側(cè)隙可以自動補償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)不緊湊。（2）軸向壓簧錯齒調(diào)整法（三）錐齒輪傳動機構(gòu)⑴軸向壓簧調(diào)整法（2）周向壓簧調(diào)整法（四）齒輪齒條傳動機構(gòu)1滾珠絲杠副工作原理與結(jié)構(gòu)絲杠和螺母的螺紋滾道間有滾珠，當絲杠或螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠沿螺紋滾道滾動，相對運動時產(chǎn)生滾動摩擦。在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，與螺紋滾動形成循壞回路。滾珠絲杠副特點：①傳動效率高。達到90%95%。②運動具有可逆性。③系統(tǒng)剛度好。④傳動精度高。⑤使用壽命長。⑥不能自鎖。需要設(shè)置制動裝置⑦工藝復(fù)雜A.滾珠絲杠副的螺紋滾道型面（法向）的形狀有單圓弧型和雙圓弧型，B滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循壞兩種。為了提高軸向剛度，常采用止推軸承組合來支撐絲杠。目前常用的軸承組合有以下三種：雙推——自由式（一端固定，一端自由）適用于短絲杠或垂直安裝的絲杠。雙推一簡支式（一端固定，一端游動）適用于較長的臥式安裝絲杠雙推一一雙推式（兩端固定）調(diào)節(jié)軸承的間隙，并根據(jù)預(yù)計溫升產(chǎn)生的熱膨脹量對絲杠進行預(yù)拉伸。適用于對剛度和位移精度要求較高的場合。（b）制動裝置垂直傳動時，由于滾珠絲杠副的傳動效率高，又無自鎖能力，故需安裝制動裝置以滿足其傳動要求。2同步帶傳動副同步帶傳動是綜合了帶傳動、齒輪傳動和鏈傳動特點的一種新型傳動。利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次相嚙合傳遞運動和動力。（1）兼有帶傳動、齒輪傳動及鏈傳動的優(yōu)點，能方便的實現(xiàn)較遠距離傳動且無相對滑動，平均傳動比較準確。（2）傳動精度高，且?guī)У膹姸雀摺⒑穸刃?、重量輕，用于低速及高速傳動，傳動效率高。（3）在使用中齒形帶不需張緊，作用在軸和軸承處的載荷小，傳動效率高，在數(shù)控機床和工業(yè)機器人中得到了廣泛應(yīng)用。3諧波齒輪傳動橢圓的長軸兩端產(chǎn)生了柔輪與剛輪輪齒的兩個局部嚙合區(qū)；同時在橢圓短軸兩端，兩輪輪齒則完全脫開。當波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時，柔輪長短軸的位置不斷交化，從而使輪齒的嚙合處和脫開處也隨之不斷變化，于是在柔輪與剛輪之間就產(chǎn)生了相對位移，從而傳遞運動。諧波齒輪傳動的優(yōu)點①傳動比大；②承載能力高；③傳動精度高，基本無沖擊振動；④可以向密封空間傳遞運動或動力；⑤傳動平穩(wěn)，傳動效率高：⑥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕。缺點①柔輪和波發(fā)生器制造復(fù)雜，需要專門設(shè)備，成本較高。②傳動比卞限值較高。③不能做成交叉軸和相交軸的結(jié)構(gòu)。4軟軸傳動機構(gòu)有幾層緊密纏繞在一起的彈簧鋼絲層組成，相鄰層的纏繞方向相反。工作時相鄰兩層鋼絲中一層趨于擰緊，一層趨于擰松，使各層趨于壓緊來傳遞轉(zhuǎn)矩。（1）主要用于兩個傳動件的軸線不在同一直線上或工作時彼此要求有相對運動的場合。（2）可以彎曲地繞過各種障礙物，遠距離傳遞回轉(zhuǎn)運動。（3）適合受連續(xù)沖擊，也適合高速、小扭矩的場合，其轉(zhuǎn)速可達20000i7nun，功率不超過5.5kW。（4）不適合低速大轉(zhuǎn)矩的傳動。1、導(dǎo)軌的功用：機電一體化產(chǎn)品的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是導(dǎo)軌，其作用是導(dǎo)向和支撐。2、導(dǎo)軌的組成導(dǎo)軌主要由兩部分組成:支撐（靜）導(dǎo)軌和動導(dǎo)軌。（2）滾動導(dǎo)軌:磨損少，壽命長，定位精度高，靈敏度高，運動平穩(wěn)可靠，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高。3、導(dǎo)軌的基本要求（1）導(dǎo)向精度：指動導(dǎo)軌沿支撐導(dǎo)軌運動的直線度或圓度。（2）耐磨性。（3）疲勞和壓潰（4）剛度。（5）運動的靈活性和低速運動的平穩(wěn)性，避免爬行現(xiàn)象。爬行現(xiàn)彖一運動件在低速運行時，往往不是作連續(xù)的勻速運動而是時走時停。（6）結(jié)構(gòu)工藝性：注意制造調(diào)整維修方便，力求機構(gòu)簡單，工藝性及經(jīng)濟性好。滾動導(dǎo)軌的特點1）承載能力人2）剛性強3）壽命長4）傳動平穩(wěn)可靠5）具有機構(gòu)自調(diào)整能力滾動導(dǎo)軌按滾動體形狀，分為滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌二種。（b）按導(dǎo)軌截面形狀分：矩形和梯形兩種。四、執(zhí)行機構(gòu)⑴手動機械式（2）熱變形式（3）磁致伸縮式⑶工業(yè)機器人末端執(zhí)行器機械夾持器機械夾持器首先應(yīng)有一定的力約束和形狀約束。圓弧開合型圓弧平行開合型直線平行開合型。特種末端夾持器一一工業(yè)機器人完成某類特定的作業(yè)。真空吸附手b.電磁吸附手c.靈巧手kk第二章人機接口是指操作者（人）和計算機間的接口。人機接口常用輸入設(shè)備：開關(guān)、撥碼盤、鍵盤等。常用輸出設(shè)備：顯示器（LED、LCD、CRT）、打印機、喇叭等。1、專用性2、低速性3、高性能價格比機電接II是指機電一體化產(chǎn)品中機械裝置與控制微機之間的接II。按信息傳遞的方向可分為信息采集接口和控制輸出接口。1、AQ轉(zhuǎn)換接口及主要技術(shù)指標信息采集接【I中模擬模擬放大電路與CPU的接II。由A/D芯片完成。常用的有雙積分式和逐次比較式兩種。雙積分式的轉(zhuǎn)換速度慢，精度高；逐次比較式的轉(zhuǎn)換速度快。2、D/A轉(zhuǎn)換接口在機電一體化產(chǎn)品中，很多被控對象要求用模擬量做控制信號，而計算機只能輸出數(shù)字量，這就要求將計算機輸出的數(shù)字量通過D/A轉(zhuǎn)換接II（D/A轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換成模擬量。3、功率接口在機電一體化產(chǎn)品中，被控對象所需要的驅(qū)動功率一般比較人，而計算機發(fā)出的數(shù)字控制信號或經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后得到的模擬控制信號的功率都很小，因而必須經(jīng)過功率放人后才能夠驅(qū)動被控對象。實現(xiàn)功率放大的接口電路稱為功率接口電路。單向晶閘管（SCR）：〈導(dǎo)通條件〉：是指晶閘管從阻斷到導(dǎo)通所需的條件。在晶閘管的陽極加上正向電壓，同時在控制極加上正向電壓?！唇刂箺l件〉：是指晶閘管懂導(dǎo)通到阻斷所需的條件，晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極就不起控制作用了。只用當流過晶閘管的電流小于保持晶閘管導(dǎo)通所需的電流即維持電流時，晶閘管才關(guān)斷?！纯刂平恰担簭牧汶妷旱奖挥|發(fā)導(dǎo)通的瞬間的這段時間所對應(yīng)的電度角?！磳?dǎo)通角〉：從被觸發(fā)導(dǎo)通的瞬間開始到電壓為零這段時間所對應(yīng)的電度角。對純阻性負載有：控制角+導(dǎo)通角=180度功率晶體管：（1）功率晶體管的特點：所謂功率晶體管就是指在人功率范圍應(yīng)用的晶體管，有時也稱為電力晶體管，與晶閘管相比，功率晶體管有如卞特點；①不僅可以工作在開關(guān)狀態(tài)，也可以工作在模擬狀態(tài)。②開關(guān)速度遠人于晶閘管。③控制比晶閘管容易。④價格高于晶閘管。光電耦合器（1）光電耦合器采取電一光一電形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，被耦合的兩部分可以自成系統(tǒng)不“共地”，能夠?qū)崿F(xiàn)強電部分和弱電部分的隔離，避免干擾由輸出通道竄入控制微機。（2）光電耦合器的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動器件，能夠吸收脈沖干擾信號，具有很強的抗干擾能力。（3）可靠性高、速度快。光電耦合器（1）光電耦合器采取電一光一電形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，被耦合的兩部分可以自成系統(tǒng)不“共地”，能夠?qū)崿F(xiàn)強電部分和弱電部分的隔離，避免干擾由輸出通道竄入控制微機。（2）光電耦合器的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動器件，能夠吸收脈沖干擾信號，具有很強的抗干擾能力。（3）可靠性高、速度快。第四章檢測系統(tǒng)設(shè)計1檢測系統(tǒng)的功用及組成對系統(tǒng)運行中所需的自身和外界壞境參數(shù)及狀態(tài)進行檢測，將其變成系統(tǒng)可識別的電信號,傳遞給信息處理單元。2、檢測系統(tǒng)的基本要求⑴靈敏度及分辨率。分辨率是指系統(tǒng)能檢測到的被檢測量的最小變化，一般情況下，系統(tǒng)靈敏度越高，其分辨率就越強，而分辨率高也意味著系統(tǒng)具有高的靈敏度。⑵精確度。表示檢測系統(tǒng)所獲得的檢測結(jié)果與被測量真值的一致程度。⑶系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性一一求快速響應(yīng)一個系統(tǒng)對外界輸入信號作出反應(yīng)的快慢。（4）穩(wěn)定性避免或減小漂移（5）線性特性一一用非線性度來表示⑹靜、動態(tài)特性好二、模擬式傳感器信號的檢測模擬信號檢測系統(tǒng)的組成振蕩器3數(shù)字式傳感器信號的檢測四、檢測信號的采集和預(yù)處理信號的預(yù)處理：信號被采入計算機后由于含有部分干擾信號，因此，在計算機對信號進行分析、運算前必須去除混雜在有用信號中的這部分干擾信號，這個過程就是信號的預(yù)處理。預(yù)處理的目的：去干擾預(yù)處理的方法：（1）模擬信號輸人方式、采樣方式及其采樣頻率的選擇。（2）數(shù)字信號的預(yù)處理（3）檢測系統(tǒng)的非線性處理。（4）零位誤差、增益誤差的補償和修正等。p傳感器H放大一（3）檢測系統(tǒng)的非線性處理。（4）零位誤差、增益誤差的補償和修正等。p傳感器H放大一...■-|葩三態(tài)緩沖器.總線模擬多路開關(guān)-模擬多路開關(guān)-器沖緩并行輸入口多路模擬開關(guān)。模擬多路開關(guān)-器沖緩并行輸入口它的作用是切換各路輸入信號。系統(tǒng)中通常使用公共的采樣保持器、放人器及A/D轉(zhuǎn)換器等器件，因此，需要使用多路開關(guān)輪流把各路被測信號分時地與這些公用器件接通。模擬信號采樣與保持。采樣，就是連續(xù)信號的離散化。香儂(Shaimon)采樣定理一一合理選擇采樣頻率為了保證在采樣過程中不丟失原來信號中所包含的信息，采樣頻率必須按照香儂(Shannon)采樣定理來確定，即要求fsA2finax式中fniax為被采原信號f(t)的最高有效頻率。在實際應(yīng)用中，常取fsA(510)finax采樣/保持電路A/D轉(zhuǎn)換過程需要一定時間，在這段時間內(nèi)外部信號會發(fā)生變化，從而使得A/D的結(jié)果與實際會產(chǎn)生誤差，為了防止產(chǎn)生誤差，要求在此期間內(nèi)保持采樣信號不變。實現(xiàn)這一功能的電路稱為采樣/保持電路。四數(shù)字信號的預(yù)處理預(yù)處理任務(wù)：去干擾周期干擾:數(shù)字濾波方法消除(軟件方法)隨機干擾:選用積分為干擾信號周期整數(shù)倍的雙積分A/D(碩件方法)數(shù)字濾波優(yōu)點：數(shù)字濾波過程是計算機的運算過程，不需要額外的硬件設(shè)備，不存在阻抗匹配等問題，可靠性高，穩(wěn)定性好；可以對頻率很低或很高的信號實現(xiàn)濾波；可根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)。但不能代替模擬濾波器？輸入信號很小、且有干擾：混疊現(xiàn)彖中值濾波。對緩慢變化的信號中由于偶然因素引起的脈沖干擾具有良好的濾除效果。原理：對信號連續(xù)進行n次采樣。然后對采樣值排序，并取序列中位值作為采樣有效值。算術(shù)平均濾波。原理：對信號連續(xù)進行n次采樣，以其算術(shù)平均值作為有效采樣值。適用場合：該方法對壓力、流量等具有周期脈動特點的信號具有良好的濾波效果。滑動平均濾波。原理：該方法采用循環(huán)隊列作為采樣數(shù)據(jù)存儲器，隊列長度固定為11,每進行一次新的采樣，把采樣數(shù)據(jù)放隊尾，扔掉原來隊首的一個數(shù)據(jù)。這樣，在隊列中始終有n個最新的數(shù)據(jù)。對這n個最新數(shù)據(jù)求取平均值，作為此次采樣的有效值。。低通濾波。利用軟件算法來模擬硬件低通濾波器的功能，實現(xiàn)對信號的低通濾波。5傳感器的非線性補償：有計算法和查表法兩大類。6零位誤差和增益誤差的補償零位誤差補償采用軟件對零位誤差進行補償?shù)姆椒ㄓ址Q數(shù)字調(diào)零，零位誤差補償原理：模擬多路開關(guān)可在微型機控制下將任一路被測信號接通，并經(jīng)測量及放人電路和A/D轉(zhuǎn)換器后，將信號采入

微型機。在測量時，先將多路開關(guān)接通某一被測信號，然后將其切換到零信號輸入端，由微型機先后對被測量和零信號進行采樣。設(shè)采樣值分別為X和aO,其中aO即為零位誤差，由微型機執(zhí)行下列運算：y=x-aO就可得到經(jīng)過零位誤差補償后的采樣值y°（2）增益誤差補償增益誤差補償又稱校準，采用軟件方法可實現(xiàn)全自動校準，其原理與數(shù)字調(diào)零相似。校準時，在微型機控制下先把多路開關(guān)接地得到樣值aO,然后把多路開關(guān)接基準輸入UR,得到采樣值xR,并寄存aO和xR。正式測量時，如測得對應(yīng)輸入信號U1的采樣值為XI,則輸入信號ui可按下式計算。?E—C、第五章伺服系統(tǒng)設(shè)計1、伺服系統(tǒng)的基本概念伺服系統(tǒng)是指以機械位置或角度作為控制對彖的自動控制系統(tǒng)，又稱隨動系統(tǒng)或伺服機構(gòu)。2、伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式（1）比較元件（2）調(diào)節(jié)元件（3）執(zhí)行元件（4）被控對象（5）測量反饋元件比松元件兀件035-1何JB隘系統(tǒng)基手結(jié)枸方框3伺服系統(tǒng)的分類按照執(zhí)行元件性質(zhì)的不同開環(huán)伺服系統(tǒng)：無檢測反饋環(huán)節(jié)，精度低，抗干擾能力差，成本低。兀件閉環(huán)伺服系統(tǒng)：有檢測反饋壞節(jié)，精度高，抗干擾能力強，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)式與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別是將整個機械裝置都包括到反饋環(huán)中。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)：有檢測反饋環(huán)節(jié)，精度較高，性能居中2、伺服系統(tǒng)對執(zhí)行元件的要求（1）慣性小，動力犬（2）體枳小、質(zhì)量輕（3）便于計算機控制（4）成本低、可靠性好、便于安裝和維修。3、步進電動機步進電動機又稱電脈沖馬達?？梢园凑蛰斎氲拿}沖指令一步步地旋轉(zhuǎn)。能將脈沖信號直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移（或直線位移）的控制電動機。相：磁極的對數(shù)稱為“相”，相對的磁極為一相?！芭摹币灰徊竭M電動機繞組的每一次通斷電操作。單相通電方式：每拍中只有一相繞組通電。雙相通電方式：每拍中只有兩相繞組通電。單雙相輪流通電方式：步進電動機通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)。一般情況下，m相步進電動機可采用單相通電、雙相通電或單雙相輪流通電方式。分別稱為m相單m拍、m相雙m拍或m相2m拍通電方式。

采用單雙相輪流通電方式可使步矩角減小一半，提高了步進電動機輸出轉(zhuǎn)角的分辨率。m一定子相數(shù)z一轉(zhuǎn)子齒數(shù)k一通電方式系數(shù)，若連續(xù)兩次通電相數(shù)相同為1；若不同則為2（單雙相輪流通電）。1、步距誤差：空載時實測的步矩角與理論的步矩角之差，反映了步進電動機角位移的精度。2、最大靜轉(zhuǎn)矩：步進電機在某相始終通電而處于靜止不動狀態(tài)時，所能承受的最人外加轉(zhuǎn)矩。3、啟動矩頻特性：指步進電機在外加負載轉(zhuǎn)矩時，不失步的正常啟動所能接受的最大階躍輸入脈沖頻率與負載轉(zhuǎn)矩的對應(yīng)關(guān)系。步進電動機的主要參數(shù)及特點4、啟動慣頻特性：步進電動機帶動純慣性負載啟動時，啟動頻率與轉(zhuǎn)動慣量之間的關(guān)系。5、運行矩頻特性：步進電動機運行時，輸出轉(zhuǎn)矩與輸入脈沖頻率的關(guān)系。2、直流伺服電動機主要用于閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)。工作原理：當電樞繞組中通過直流電時，在定子磁場的作用下就會產(chǎn)生帶動負載旋轉(zhuǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過控制電樞繞組中電流的方向和人小，就可以控制旋轉(zhuǎn)方向和速度。結(jié)構(gòu)組成：1）按定子磁場產(chǎn)生方式：永磁式、勵磁式2）按電樞的結(jié)構(gòu)和形狀：平滑電樞型、空心電樞型、有槽電樞型3）按轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的人小：人慣量、中慣量、小慣量電樞電壓控制：即在定子磁場不變的情況下，通過控制加在電樞繞組兩端的電壓信號來控制電機的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；又稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。勵磁磁場控制：即通過改變勵磁電流的人小來改變定子磁場強度，從而控制電機的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；又稱為恒功率調(diào)速方式機電一體化伺服系統(tǒng)中通常采用永磁式直流伺服電動機（四）直流伺服電動機的靜態(tài)特性所謂靜態(tài)特性是指電機在穩(wěn)態(tài)情況卞工作時，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、電磁力矩和電樞電壓三者之間的關(guān)系。（4）影響靜態(tài)特性的因素功放電路.由圖可見，由于功放電路內(nèi)阻的存在，使電動機的j機械特性變軟了。應(yīng)設(shè)法減小其內(nèi)阻。直流伺服電動機內(nèi)部的摩O人ZlZA擦對調(diào)速特性的影響。電機的摩擦轉(zhuǎn)矩越人，所需的啟動電壓越高。負載變化對調(diào)節(jié)特性的影響。但在實際中，經(jīng)常會遇到負載隨轉(zhuǎn)速變化的情況，這時由于負載的變化的影響導(dǎo)致調(diào)節(jié)特性變?yōu)榉蔷€性。調(diào)節(jié)特性曲線調(diào)節(jié)特性：是指在一定的轉(zhuǎn)矩條件下，轉(zhuǎn)速與電樞電壓的關(guān)系。（2）步進電動機的控制與驅(qū)動電路單壓驅(qū)動電路（1）單電源供電，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。（2）效率低、出力小，電流波形差，主要用于對速度要求不高的小型步進電動機驅(qū)動。高低壓驅(qū)動電路采用高壓和低壓兩個電源供電。在步進電機繞組剛接通時，由高壓電源供電，以加快電流上升速度，一段時間后，切換到低壓電源供電，將電流維持在一個恒定值附近。功耗小、效率低，性能比單壓驅(qū)動電路好。斬波限流驅(qū)動電路出力人，功耗小、效率高，電阻小，性能優(yōu)于①、②，目前應(yīng)用最廣2、直流伺服電動機的控制與驅(qū)動通過控制電樞電壓來控制輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速?？刂菩盘栍捎嬎銠C控制系統(tǒng)給定，通過接II和功放電路驅(qū)動直流伺服電動機。直流伺服電動機驅(qū)動電路主要有晶閘管功率放人器和晶體管功率放人器兩種。晶體管功率放大器有線性直流伺服放人器和脈寬調(diào)制放大器（PWM）（一）脈寬調(diào)制放大器（PWM）電壓■脈寬變換器其作用是根據(jù)控制指令對脈沖寬度進行調(diào)制，以便用寬度隨指令變化的脈沖信號去控制人功率管的導(dǎo)通時間，實現(xiàn)對電樞繞組兩端電壓的控制。由于比較器的限幅特性US的幅度不變，但脈寬隨UI的變化而變化。US的頻率由三角波的頻率所決定。當UI=O時，US的正負脈寬相等當UI>0時，US的正脈寬〉負脈寬當UI<0時，US的正脈寬V負脈寬當UI2UTPP/2時，為一正直流信號；當UIWUTPP/2時，為一負直流信號；開關(guān)功率放大器其作用是對電壓-脈寬變換器輸出的信號US進行放人，輸出具有足夠功率的信號UP,以驅(qū)動直流伺服電動機。采用大功率晶體管組成。根據(jù)各晶體管基極所加控制電壓波形，可分為單極性輸出、雙極性輸出和有限單極性輸出三種方式。當UI=O時，US的正、負脈寬相等，電機不轉(zhuǎn)。但在交流分量的作用卞，電動機在停止位置處微振，這種微振有動力潤滑的作用，可消除電動機啟動時的摩擦，減小啟動電壓。當UI>0時，電機正轉(zhuǎn)。且隨著UI的增加，轉(zhuǎn)速增加當UI<0時，電機反轉(zhuǎn)。且隨著UI的減小，轉(zhuǎn)速增加。當UI2UTPP/2或UIWUTPP/2時，US的為正或負的直流信號，V電動機在最高轉(zhuǎn)速下正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。四、伺服系統(tǒng)設(shè)計（一）、系統(tǒng)設(shè)計方案總原則：當伺服系統(tǒng)負載不大，精度要求不高時，采用開環(huán)控制，當負載較人或精度要求較高時，采用閉環(huán)或半閉環(huán)。1開環(huán)伺服系統(tǒng)的設(shè)計方案（1）執(zhí)行元件的選擇，優(yōu)先選用步進電機。當負載能力不夠時才考慮選擇馬達和液壓缸等執(zhí)行元件。（2）傳動機構(gòu)的選擇優(yōu)先選用滾珠絲杠副機構(gòu)傳遞方式：①聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，可獲得較高的速度，但帶負載能力差，主要用于小負載場合。②減速器作用：配湊脈沖當量；轉(zhuǎn)矩放人；慣量匹配?？色@得較大的負載轉(zhuǎn)矩，用于負載較人場合。當電機與絲