《机电传动控制及应用》绪论
《机电传动控制》(第5版)(全套教案)期末复习用
《机电传动控制》（第五版）教案第1章绪论1.1 机电系统的组成＝机械运动部件＋机电传动＋电气控制系统。
1.机械运动部件——完成生产任务的基础，机械执行部分；2.机电传动———＝电力传动或电力拖动，是驱动生产机械运动部件的原动机的总称；3.电气控制系统——控制电动机的系统。
1.2 机电传动的目的和任务1.机电传动的目的——将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止、以及速度调节，满足各种生产工艺的要求，保证生产过程的正常进行2.机电传动的任务①广义上讲——使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化。
②狭义上讲——专指控制电动机驱动生产机械，实现产品数量的增加、质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理利用。
1.3 机电传动控制的发展概况一、驱动系统的发展阶段：1.成组拖动——一台电动机拖动一根天轴—→通过带轮和传动带—→分别拖动各（一组）生产机械。
生产效率低、劳动条件差，一旦电动机或传动环节发生故障则造成成组生产机械停车。
2.单电动机——一台电动机拖动一台生产机械，较成组拖动进了一步。
但当生产机械的运动部件较多时，其机械传动机构则十分复杂。
3.多电动机拖动——一台生产机械的每一个运动部件都有专门的电动机拖动。
不仅大大简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为自动化提供了有利条件，是现代化机电传动的典型方式。
二、控制系统的发展阶段：1.接触器＋继电器控制——出现在20世纪初，应用广泛、成本低；但控制速度慢、精度差。
2.电动机放大机控制（30年代）、磁放大机控制（40～50年代）——从断续控制发展到连续控制，并具有了输出反馈环节，简化了控制系统、减少了电路触点、提高了可靠性。
3.大功率可控电力半导体器件控制——具有效率高、反应快、寿命长、可靠性高、维修容易、体积小、重量轻等优点。
由此，开辟了机电传动控制的新纪元。
4.采样控制——数控技术＋微机应用的高水平断续控制，由于采样周期＜＜控制对象的变化周期，∴≌连续控制。
机电传动控制课程总结
第三章 电气控制线路分析与设计
（一）主要内容 1、电气控制线路的分析方法。 2、电气控制线路分析举例。 3、电气控制系统设计内容及要求。 4、电气控制系统设计举例。
机械工程学院
（二）教学目的
1、了解电气控制线路的几种分析方法。 2、掌握用查线读图法和逻辑代数法分析电气控制线 路。 3、了解电气控制系统设计的内容及要求。 4、掌握电气控制系统设计的两种常用方法。
机械工程学院
第六章 交直流电机无级调速控制
（一）主要内容 1、交直流电机无级调速的基础知识。 2、交直流电机无级调速系统。 3、变频器原理及应用。
机械工程学院
（二）教学目的
1、了解交直流电机无级调速的基础知识。 2、了解交直流电机无级调速的常见系统。 3、了解变频器原理及应用。
机械工程学院
和同学们说几句话
1、课堂讲授内容是个人对这门前沿技术的理解，纯 属一管之见。希望同学们独立思考，勇于提出不同意见， 勇于实践。
2、工程问题不是数学问题，没有唯一解。一个好的 工程设计，就是抓住了客观事物的主要矛盾，处理好了事 物各要素间的对立统一关系，从而达到了趋利避害的合理 状态 。
机械工程学院
3、“对自己学习的课程不要厌倦，要喜欢它。各门 知识都有艰难和有趣的两面性，开始时难以理解，一旦领 悟，便豁然开朗。忘掉它是学习，而要当成游戏法则，就 会很有兴趣了。”
3、掌握梯形图PLC控制系统设计
（一）主要内容 1、PLC控制系统设计的原则和步骤。 2、PLC的选择。 3、PLC控制系统的设计文件。 4、PLC控制系统设计举例 。
机械工程学院
（二）教学目的
1、了解PLC控制系统设计的原则和步骤。 2、熟悉PLC控制系统的设计文件。 3、掌握简单PLC控制系统设计的方法。
机电传动控制 说课
机 电 传 动 控 制
教学方法
介绍开环调速系统，通过课堂提问回顾以前学过的知识 由浅入深，从简单到复杂，层层推进 突出重点，针对重点及难点详细推导原理帮助学生理解 用对比的方法来授课，加深学生对知识点的掌握
12
第二 部分
第7章 直流电动机调速系统 第二部分
重点
机 电 传 动 控 制
几种常用反馈(转速负反馈、电压负反馈与电流正反馈、电 流截止负反馈)系统的工作原理，特点与作用； 有静差调速系统的与无静差调速系统的区别 单闭环调速系统与双闭环调速系统在性能上的区别
难点
①比例积分调节器(PI调节器)的调节作用； ②双闭环调速系统的动态分析
详细图解与推导转速负反馈调速系统，推导其基本原理 通过衍生与对比的方式来介绍电压负反馈，综合反馈调速系统，突出 各自优缺点
6
无静差直流调速系统
特点
利用比例积分放大器 基本原理与有静差调速系统有所区别 可以加电流截止负反馈
机 电 传 动 控 制
教学方法
黑板上详细推导与介绍比例积分放大器的原理及特性 通过与有静差调速系统的对比来突出无静差调速系统的基 本原理与特点 带电流截止负反馈的无静差调速系统在介绍时突出电流截 止负反馈的原理和作用
机 电 传 动 控 制
目录 ·第7章
第7章
3
直流电动机调速系统
电力半导体器件 可控整流电路 逆变与脉宽调制
机 电 传 动 控 制
7-1 7-2 7-3
第一 部分
7-4
7-5 7-6 7-7 7-8
电力半导体器件和装置的保护
单闭环直流调速系统 双闭环直流调速系统 晶闸管-电动机可逆调速系统 晶体管直流脉宽调速系统
机电传动控制论文
机电传动控制论文摘要本文主要介绍了机电传动控制的相关理论和应用。
首先，介绍了机电传动系统的基本组成和工作原理。
接着，介绍了机电传动控制的主要方法，包括经典控制和现代控制方法。
然后，通过实例分析了机电传动控制在不同领域的应用情况。
最后，总结了机电传动控制的发展趋势和研究方向。
1. 引言机电传动系统是现代工业中常见的重要装置，广泛应用于各个领域。
传统的机电传动系统往往存在功率传输效率低、负载承载能力有限等问题。
为了提高机电传动系统的控制性能，使其更加适应实际工作环境的需要，机电传动控制理论和技术应运而生。
2. 机电传动系统的基本组成和工作原理机电传动系统一般由电动机、力传感器、执行机构和控制器等组件组成。
电动机负责提供动力，力传感器用于检测负载情况，执行机构负责执行控制指令，控制器则根据传感器反馈信息和控制算法进行控制。
机电传动系统的工作原理是将电能转化为机械能，然后通过机械传动元件传递给负载，完成特定的工作任务。
3. 机电传动控制方法机电传动控制方法一般包括经典控制和现代控制方法。
3.1 经典控制方法经典控制方法主要包括比例-积分-微分（PID）控制和控制系统频率响应等。
PID控制是目前最常用的一种经典控制方法，它根据当前误差、误差积分和误差微分进行控制指令的计算，实现系统的稳定控制。
3.2 现代控制方法现代控制方法主要包括状态反馈控制、自适应控制和模糊控制等。
状态反馈控制是基于系统的状态变量进行控制，可以实现对机电传动系统的精确控制。
自适应控制是根据系统的参数变化自动调整控制器的参数，以适应不同工作负载的要求。
模糊控制则是基于模糊逻辑推理的控制方法，可以有效地处理机电传动系统中存在的不确定性和非线性。
4. 机电传动控制的应用实例机电传动控制在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用实例：4.1 工业自动化在工业自动化领域，机电传动控制主要应用于生产线上的机械装置控制和运动控制。
通过精确控制机电传动系统的运动速度和位置，可以实现高效、稳定的生产过程。
《机电传动控制》课程教学大纲(本科)
机电传动控制Electro-mechanical Driving Control课程编号：03410084学分：2学时：32（其中：讲课学时：26 实验学时：6 上机学时：课外：）先修课程：电工技术、电子技术适用专业：机械设计制造及自动化教材：《机电传动控制》，冯清秀邓星钟，华中科技大学出版社，2011年6月一、课程的性质与任务机电传动控制是机械电子工程、机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课程。
通过学习，使学生掌握机械装备的电气传动与控制系统的设计、使用和维护，掌握机电一体化技术所需的强电控制知识，包括电机、传动控制、可编程序控制器、接触器-继电器控制、电力电子技术基础等方面的基础知识，并为学习后续课程垫定基础。
通过实验，使学生了解和掌握机械装备的电气传动和控制系统设计、使用，掌握实验的基本方法和技能，学会使用有关设备和仪器，以及实验数据的处理方法，着重培养学生的实际动手能力及综合运用所学知识分析和解决一般技术问题的能力。
二、课程目标及对毕业要求及其指标点的支撑（一）课程目标课程目标1:能够在充分了解直流电动机、交流电动机和控制电动机工作特性的基础上，选择合适类型的电动机并建立相应的机电控制系统，使之能工作在稳定平衡的工作状态之下，完成对应的控制目标。
课程目标2：能够基于科学原理并采用科学方法，制定电动机性能测试及控制方面的实验方案, 并能对实验数据进行科学的分析和处理。
课程目标3：能够正确认识在充分了解电动机及其控制系统在生产和实际生活中的应用及其对于客观世界和社会的影响，并理解应承担的责任。
（二）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求4和毕业要求6：1.毕业要求2-2：能够针对机械设计、制造及其自动化领域或系统的复杂工程问题，选择正确、可用的数学模型。
占该指标点达成度的20%；2.毕业要求4-2：能够基于科学原理并采用科学方法对机械零件、结构、装置、系统制定实验方案。
机电传动1第一章 绪论
前期基础课程
• 理论力学 • 电工学 • 电子技术
第一章 绪论
• 机电系统的组成 • 机电传动控制的目的和任务 • 机电传动控制的发展状况 • 课程的性质和任务 • 课程气控 制系统
机电传动 系统
（电动机）
机电传动控制
机械运 动部件
1.2 机电传动控制的目的和任务
机电传动发展 成组拖动：一台电机拖动一根天轴，由天轴通过传动装置（皮带轮和皮
带）拖动多个生产机械。 优缺点：生产效率低，劳动条件差，电机发生故障会造成成组生产机械
停车。
机电传动发展 单电动机拖动：用一台电机拖动一台生产机械。 优缺点：当一台生产机械运动部件较多时，机械传动机构非常复杂。
机电传动发展
多电动机拖动：一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专门的电动机拖动。 如数控机床、加工中心。 优缺点：控制灵活。
控制系统的发展状况
① 简单的接触器-继电器控制（速度慢，精度差）； ② 电机放大机控制（控制系统由断续控制发展到连续
控制）； ③ 大功率可控整流元件晶闸管控制（可控硅）；方便
成绩评定方式
• 总课时：46，其中授课40（4时/周×10周），实验6；
• 平时成绩：作业+考勤
• 实验成绩：三个试验（直流电机、交流电机 、
PLC）
• 试卷成绩（80% ，闭卷 ）
1.4 课程的性质和任务
• 技术的高水平，产品的高质量 • 机、电、液、计算机综合控制技术的掌握 • 强电控制技术系统化
1.5 本课程的学习内容
一、机电传动的动力学基础 二、电动机：直流电机，交流电机，控制电机； 三、 控制电器及控制系统：继电器—接触器控制，PLC； 四、电力电子学 五、 直流、交流调速控制系统。
机电传动控制h 教学大纲
《机电传动控制》教学大纲课程代码：课程类别：选修课程学分：4课程学时：50左右授课对象：车辆工程前导课程：《高等数学》、《大学物理》、《电工电子》开设教研室：汽车教研室一、课程的性质、目的与任务机电传动控制分基础部分、传统的继电器控制技术、新型器件PLC的应用技术、设备调速系统、电气控制系统设计等五部分组成，其任务是电气系统的常用电气元件结构和工作原理、电气图纸的阅读和绘制以及用于电路分析的逻辑代数；典型环节电路和典型设备电气系统分析，电气控制系统的工作原理和分析电气系统的方法及PLC的工作原理、基本使用方法、编程软件与组态软件应用等知识；二、课程教学内容和基本要求教学内容1．第一章绪论内容：机电传动控制技术发展概述，机电传动控制技术研究重点。
2．第二章常用低压电器内容：开关类电器，继电器类电气元件即其他电器。
3．第三章电气控制系统基础知识内容：电气图绘制及绘图标准，电气控制系统的逻辑代数分析方法。
4．第四章电气控制系统基本控制电路内容：三相笼型异步电动机基本控制电路环节，特定功能控制电路，自动循环工作控制电路。
5．第五章典型设备电气控制系统分析内容：设备电气控制系统分析概述，普通车床电气控制系统分析，卧式铣床电气控制系统分析，组合机床电气控制系统分析，电气控制系统电路图设计基础。
6．第六章可编程序控制器(PLC)应用基础内容：可编程序控制器硬件构成及工作原理，PLC控制程序编程基础及编程软件。
7．第七章设备伺服系统概述内容：伺服控制系统构成、分类及应用。
8．第八章直流电动机调速控制内容: 直流调速控制系统的基本概念，速度负反馈单闭环直流电动机调速系统，无静差直流调速系统，直流电动机转速、电流双闭环调速系统。
9．第九章交流电动机调速控制内容: 交流电动机定子侧变频调速系统，交流电动机转子侧串级调速系统，无刷直流电动机调速系统。
10．第十章设备电气控制系统设计内容: 电气控制系统设计的基本原则和内容，电气控制装置的设计步骤与设计要点，设计举例。
机电传动控制课件-第1章 绪论
Td 动态转矩
Td
TM
TL
GD 2 375
dn dt
转矩平衡方程式： TM TL Td
TM TL Td
系统处于稳态时，电动机输出转矩的大小，仅由电 动机所拖动的负载转矩决定。
2.转矩方向的确定
因为电动机和生产机械以共同的转速旋转，所以，一般
以 n（或 ）的转动方向为参考 来确定转矩的正负。
为正。此时，系统的运动方程式为：
为负，TL
2 dn TM TL J 60 dt
当重物下降时，TM 为正，TL 也为正。TM 、TL 、n
的方向如图所示。
2 dn TM TL J 60 dt
TL
TM
J
2 60
dn dt
3.多轴拖动系统的等效折算
TM
TL
GD 2 375
dn dt
负载转矩的折算
电动机的功率、机械 特性以及安装位置可以进 行有针对性的、个性化的 配置，以充分满足生产工 艺的实际需求。
2.电气控制系统的发展 （1）继电器—接触器控制系统
“硬逻辑”
难以实现控制 关系的“随机 应变”
在相对简 单的控制系统 中，仍占据主 导地位
（2）可编程序控制器（PLC）控制系统
微电子和计算机技 术 “软逻辑”
（1）TM的符号与性质
当 TM的实际作用方向与 n 的方向相同时（符号相同）， 取与 n 相同的符号，TM 为驱动转矩；
当 TM的实际作用方向与 n 的方向相反时，取与 n 相
反的符号，TM 为制动转矩。
驱动转矩促进运动； 制动转矩阻碍运动。
（2） TL 的符号与性质
GD 2 dn
TM TL 375 dt
n
机电传动控制课件__第1章
第一章 绪论
直流电机：采用直流电源，调速特性好，但换相电
刷影响其容量、使用范围和寿命。
交流电机：采用交流电源，克服了直流电机的缺点，
现代交流调速技术的发展使其成为主流。
步进电机：运动距离和输入脉冲成正比，控制方便，
但功率和精度较差。
问题：在矿井下施工，宜
采用何种电动机？
第一章 绪论
直 流 、 交 流 电 机 比 较
第一章 绪论
根据磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为硬
磁材料(hard magnetic material)和软磁材料(soft magnetic material)。 硬磁材料的磁滞回线胖宽，剩磁、矫顽力大，
如钨钢、钴钢、镍铝钴合金、钕铁硼等。一般用来
制造永久磁铁。
第一章 绪论
软磁材料的磁滞回线瘦窄，剩磁、矫顽力小， 如硅钢片、铸钢等。由于电机铁心采用软磁材料制 成，其磁滞回线瘦窄，在进行磁路计算时，为了简 化计算，不考虑磁滞现象，而用基本磁化曲线来表 示B与H之间的关系，故通常所讲的铁磁材料的磁化 曲线是指基本磁化曲线。
第一章 绪论 第一章 概 述 • 机电传动的定义是什么？ • 机电传动的作用是什么？ • 机电传动的发展过程及趋势是什么？ • 什么是成组拖动、单电机拖动、多电机拖动？ 优缺点是什么？ • 机电传动控制系统的发展过程与趋势是什么？
第一章 绪论
机电传动定义和目的
※定义：以
电动机为原动机（动力源）驱动生产机
械的系统的总称。 ※目的：将电能转换为机械能，实现生产机械的启 动、停止及速度调节，满足各种生产工艺过程的要 求，保证生产过程的正常进行。 广义任务：使机械设备、生产线、车间、整个工厂 实现自动化； 狭义任务：电动机驱动生产机械，实现产品数量的 增加、质量的提高、成本的降低、劳动条件的改善 及能量的合理利用。
机电传动控制复习题(附答案)
机电传动控制复习题第一章绪论部分一单项选择题:1 机电传动的目的是将电能转换为【A】机械能 B.动能 C.势能 D.液压能二多项选择题 :1 机电传动的发展大体上经历哪几个阶段？【A B C】A.成组拖..B.单电动机拖..C.多电动机拖..D.单组多..E.复合拖动三判断改错题：错误的在括号内画×得2分, 将错误更正为正确的得2分；正确的在括号内画√得4分；1 机电传动的目的是将机械能转换为电能。
【×】更正: 机电传动的目的是将电能转换为机械能。
第二章机电传动系统的动力学基础一单项选择题:1 多轴拖动系统中飞轮转矩可根据以下哪种原则折算到电动机轴上？【B 】A.机械能守. ..B.动能守...C.功率守...D.动量守恒2 恒转矩型机械特性的特点是负载转矩为【A】A.常..B.在一定范围内变..C.随转速增加而正比增..D.实数3 电流电动机的电磁转矩T、负载转矩L T和空载损耗转矩0T之间的关系是【B 】A...B.. .C...D.4 多轴拖动系统中各静态负载转矩可根据静态时以下哪种原则折算到电机轴上？【C 】A.机械能守恒B.动能守恒C.功率守恒D.动量守恒5 根据转矩正方向的约定, 恒转矩型机械特性中, 反抗转矩与转速n的符号关系是【A 】A.恒相同B.恒相反C.取决于电机工作状态D.跟机械特性有关6 单轴机电传动系统为减速运动时, 电机转矩与负载转矩之间的关系是【C 】A...B...C...D..7 恒转矩型机械特性中, 反抗转矩的方向与运动方向的关系是【B 】A.恒相..B.恒相.C.取决于电机工作状..D.跟机械特性有关8 恒功率型机械特性的负载转矩与转速n之间的关系是【B】A.成正..B.成反..C.无..D.抛物线函数关系9 单轴机电传动系统处于静态或稳态时, 电机转矩与负载转矩之间的关系是【A 】A...B.. .C.. .D..10 多轴拖动系统中各转动部分的转动惯量可根据以下哪种原则折算到电动机轴上？【B 】A.机械能守..B.动能守..C.功率守. .D.动量守恒11 随转速n的增加, 直线型机械特性的负载转矩将【D 】A.成抛物线变.B.成正比减..C.不..D.成正比增加二多项选择题 :1 根据负载转矩与运动方向的关系, 可以将恒转矩型的负载转矩分为【A B 】A.反抗转..B.位能转..C.动能转. .D.拖动转..E.制动转矩2 根据机械特性硬度值的不同, 可将电动机机械特性分为【A B C】A.绝对硬特..B.硬特..C.软特..D.绝对软特..E.综合特性三判断改错题: 错误的在括号内画×得2分, 将错误更正为正确的得2分；正确的在括号内画√得4分；1 若单轴传动系统的转动惯量与转速n符号相反, 则表示为制动转矩。
《机电传动控制》教学课件—第1章 绪论
（2）单电机驱动
单电机驱动是指每一 台生产机械，都由一台电 动机单独驱动，较成组驱 动已有很大进步。
但是，当生产机械的 运动部件较多时,则需要设 置分动箱、离合器等机构， 总体结构仍嫌复杂,无法满 足生产工艺的特殊要求。
图1-3 单电机驱动（立式钻床）
机电传动控制的任务，就是将电能转变为机械能，实现 生产机械的起动、停止以及速度调节，满足各种生产工艺过 程的要求，确保生产过程得以高效、可靠地进行。
从广义上讲，就是使生产机械、车间、生产线、甚至整 个工厂实现自动化和智能化。
从狭义上讲，则专指控制电动机驱动生产机械，实现经 济、优质、高效的生产。
1.1.2机电传动系统的发展历程 1.机电传动机构的发展
数字控制系统 在机床行业的大量 应用，使工业生产 的灵活性、适应性 和自动化水平大为 提高。同时，也为 柔性制造系统的出 现奠定了基础。
图1-7 德国恩格哈（Engelhardt）公司的数字控制系统
（4）柔性制造系统和计算机集成制造系统
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS） 由信息控制系统、物料储运系统和数字控制加工设备组成， 能够适应加工对象变换的自动化机械制造系统。
（3）多电机驱动
随着电动机品 种的丰富、价格的 降低、机械特性的 多样化，在机电传 动领域，开始逐步 普及多电机驱动方 案。
摇臂钻床
所谓多电机驱动方案，是指在大型、复杂的生产机械上， 同一台设备的每一个运动部件都由一台专门的电动机进行驱动， 且电动机的功率、机械特性以及安装位置可以进行有针对性的、 个性化的配置，以充分满足生产工艺的实际需求。
电气控制系统的发展除了与现代控制理论、计算机技术 的发展息息相关之外，功率器件的发展也功不可没。正是由 于晶闸管（Thyristor，亦称Silicon Controlled Rectifier， 略作SCR）、门极可关断晶体管（Gate-Turn-Off Thyristor， GTO）、电力晶体管（Giant Transistor，GTR）、电力
机电传动控制】第一章 绪论
• 3.程宪平主编.机电传动与控制(第二版).武汉: 华中科技大学出版社.2003年9月.
• 4.魏炳贵主编.电力拖动基础.北京:机械工业 出版社.2000年8月.
为了提高效率，由数台或十几台设备组成 的生产自动线，要求统一控制或管理。
诸如此类的要求，都要靠电动机及其控 制系统来实现。
1.2 机电传动控制的发展概况
机电传动及其控制系统总是随着社会生产 的发展而发展的。机电传动控制的发展可从机 电传动和控制系统两方面来讨论。 一、机电传动的发展
成组拖动——一台电动机拖动一根天轴（或 地轴），然后再由天轴（或地轴）通过皮带轮 和皮带分别拖动多台生产机械。
2）课程学习任务 掌握继电器-接触器控制系统的工作原理和
元件选择, 掌握PLC的编程方法与应用, 掌握闭环控制系统的工作原理与性能及其应
用场所. 了解电力拖动的一般知识, 了解最新电气控制技术在生产机械上的应用.
阅读书目:
• 1.齐占庆主编.机床电气控制技术(第三版).北 京:机械工业出版社.2004年6月.
机械制造自动化高级阶段是走向设计、 制造一体化，即利用计算机辅助设计（CAD） 与计算机辅助制造（CAM）形成产品设计和 制造过程的完整系统，对产品构思和设计直 到装配、试验和质量管理这一全过程实现自 动化。
柔性制造系统（FMS） —由数控机床、 工业机器人、自动搬运车等组成的统一由中 心计算机控制的机械加工自动线，它是实现 自动化车间和自动化工厂的重要组成部分。
三、机电传动控制的目的
从广义上讲，机电传动控制的目的就是 要使生产设备、生产线、车间乃至整个工厂 都实现自动化。
从狭义上讲，则指控制电动机驱动生产机 械，实现生产产品数量的增加（效率）、质量 的提高（精度）、生产成本的降低、工人劳动 条件的改善以及能量的合理利用等。
机电传动控制第五版课后答案--最全版
机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制第五版课后答案最全版机电传动控制是一门涉及电机、电气控制、自动化等多个领域的重要课程。
对于学习这门课程的同学来说，课后答案的准确性和完整性至关重要。
以下是为大家整理的机电传动控制第五版的课后答案，希望能对大家的学习有所帮助。
一、第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么？答：机电传动控制的目的是将电能转换为机械能，实现生产机械的启动、停止、调速、反转和制动等动作，以满足生产工艺的要求，提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统的发展经历了哪几个阶段？答：机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。
3、机电传动系统的运动方程式中，各物理量的含义是什么？答：T 为电动机产生的电磁转矩，T L 为负载转矩，J 为转动惯量，ω 为角速度。
当 T＞T L 时，系统加速；当 T＜T L 时，系统减速；当T ＝ T L 时，系统匀速运转。
二、第二章机电传动系统的动力学基础1、转动惯量的物理意义是什么？它与哪些因素有关？答：转动惯量是物体转动时惯性的度量，反映了物体抵抗转动状态变化的能力。
其大小与物体的质量、质量分布以及转轴的位置有关。
2、飞轮转矩的概念是什么？它与转动惯量有何关系？答：飞轮转矩 G D 2 是指转动惯量 J 与角速度ω平方的乘积。
飞轮转矩越大，系统储存的动能越大，系统的稳定性越好。
3、如何根据机电传动系统的运动方程式判断系统的运行状态？答：当 T T L ＞ 0 时，系统加速；当 T T L ＜ 0 时，系统减速；当T T L ＝ 0 时，系统匀速运行。
三、第三章直流电机的工作原理及特性1、直流电机的工作原理是什么？答：直流电机是基于电磁感应定律和电磁力定律工作的。
通过电刷和换向器的作用，使电枢绕组中的电流方向交替变化，从而在磁场中产生持续的电磁转矩，驱动电机旋转。
2、直流电机的励磁方式有哪几种？答：直流电机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四种。
机电传动控制课件第1章
计算机控制：
微处理器取代模拟电路作为电动机控制 器，可使电路更简单、实现较复杂的控制 、无零点飘移、控制精度高、可提供人机 交互界面、能多机联网工作等
数字伺服控制：
伺服系统：
是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟 随输入目标值（或给定值）任意变化的自动控制系统。
当今世界伺服驱动的主流及发展方向是交流伺服系统，采 用嵌入式控制器的电动机数字交流伺服系统的出现，使机电 传动控制技术进入了信息化时代
第1章 概述
传动 ——运动的传递
（1）机械传动 （2〕流体传动
第1章 概述
1.1 基本概念：（什么是机电传动？）
生产机械组成： 工作机构、传动机构、 原动机、控制系统。
机电传动：原动机为电 动机时，由电动机通过 传动机构带动工作机构 进行工作。
机电传动系统
“机电传动”部分
包括电动机、电动机和运动部件相互联系的传 动机构及电气控制电路
课程的性质与任务
• 机电一体化技术的主要课程，是以驱动 系统为主导，以控制为主线，将元、器 件与控制系统有机结合的综合性课程。
• 通过本门课程的学习，希望同学们掌握 机电传动系统中主要运用到得元、器件 原理，了解机电传动系统的设计，尤其 是其控制电路设计的主要思路。
（1）成组拖动（初期）：一台电动机拖动一根 天轴，由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产 机械，一旦电动机出了故障，成组生产机械停车。
（2）单电机拖动：一台电动机拖动一 台生产机械，但当一台生产机械的运动 部件较多时，机械传动机构仍十分复杂。
20世纪40-50年代：老式切削机床 现今：一些中小型通用机床，运动部件较少
“机电传动控制”部分
电梯
机电传动系统的任务
《机电传动控制》课程教学大纲
《机电传动控制》课程教学大纲课程编号：2301112151课程名称：机电传动控制英文名称：Mechanical & Electrical Transmission Control课程性质：专业核心课学时/学分：32/2考核方式：闭卷考试选用教材：先修课程：机电工程概论、电工电子技术、机械设计基础等。
适用专业及层次：机械设计制造及其自动化本科大纲执笔人：大纲审核人：一、课程目标通过本课程的教学，应使学生具备下列能力：1.具有足够的知识储备，能运用力学、工程材料学、电工电子学等相关知识和数学模型方法，推演、分析机械工程领域的复杂工程问题。
2.具有足够的知识储备，能够从系统角度将机械设计原理与方法、机械制造技术、机电液控制、数控技术等专业知识和数学模型方法，用于机械工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合，并从中体现机械工程领域先进技术。
3.能认识到解决机械工程相关问题有多种方案可选择，并能够通过文献研究寻求有效的解决方案。
4.能够针对机械工程领域特别是装备制造及汽车制造中特定需求的机械产品，完成机械单元（部件）及控制单元的设计。
二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学基本内容1.绪论（支撑课程目标2）使学生对机电传动控制有一个全面的、宏观的认识，了解常用的控制方法，熟悉机电传动控制技术现状与发展前景等。
（1）熟悉机电传动系统的构成和负载特性；（2）熟练掌握机电传动系统的运动方程式；（3）能够从动力学分析的角度提出加快机电传动系统过渡过程的方法。
课程思政切入点：引导学生向广大工程技术人员学习，培养学生善于钻研、不畏困难的工匠精神。
在工程案例中，培养学生精益求精的科学探索精神，提高学生的工程意识。
2.驱动用电动机（支撑课程目标1）使学生对常用的驱动用电动机有一个全面的了解，熟悉三相异步电动机的结构组成和机械特性，掌握其选用方法，做到“人尽其才、物尽其用”。
（1）了解直流电动机的基本结构和特点；（2）熟悉三相异步电动机的铭牌数据含义；（3）熟练掌握三相异步电动机的结构组成和机械特性。
第一章 机电传动与控制
机电一体化系统或产品和人体功能要素
内脏
五官
头脑
动力
手足
传感器
计算机
执行 机构
骨胳
人体五大要素
A
机械 结构
机电一体化五大要素 14 05.07.2020
3.机电一体化产品的分类:
(1)以发展水平分类:
A.功能附加型初级产品 B.功能代替型中级产品 C.机电融合型高级产品
(2)以应用范围分类:
A.日常生活机电产品.亦称民用产品
2.基本结构要素
一个完善的机电一体化系统，应包括五大基本要素：
（1）。机械本体
系统所有功能元素 的机械支持结构，包括机
身框架，机械连接等。材料，工艺，性能和水平的提高。
适应产品的高效，多功能，可靠，结构上，小型，轻量
和美观等要求。
（2）。能源部分
为系统提供能量和动力，使系统正常运行。常用
主要能源：电源，气压源和液压源等
A
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（3）。测试传感部分
对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数 及状态进行检测，变成可识别的信号。传输到信息处理 单元。经过分析和处理后，产生相应的控制信息。
（4）。驱动机构执行机构
提供动力，驱动各种执行机构，来完成各种动作 和功能。 要求：高效率，快速响应特性。对外部适应性和可靠性。
根据系统功能的目标和优化组织结构的目标，合理配置 机械本体，执行机构，动力驱动装置，传感测试元件，微电 子信息传输和处理单元等硬件元素。并在
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软件程控和微电子电路的逻辑，有目的信息流向导引下， 相互协调，有机融合和集成。形成物质，能量和信息 的有序规则运动。在高功能，高质量，高可靠性，低 能耗的意义上，实现特定功能价值的系统工程技术。
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知识点
1、基本低压电器 2、变压器 3、三相交流异步电动机 4、常用控制电器 5、三相交流异步电动机的启停、正反转、制动 三相交流异统安装与调试》 机床电气系统安装与调试》
课程总体规划
一、课程介绍
《机床电气安装与调试》是机电一体化专业重 机床电气安装与调试》 要的一门专业课， 要的一门专业课，通过本课程的学习使学生了解 机电传动控制的一般知识，掌握变压器的工作原 机电传动控制的一般知识，掌握变压器的工作原 交流电机的结构、常规电气控制线路的设计、 理；交流电机的结构、常规电气控制线路的设计、 常用的调速方法；直流电机的结构以及调速方法； 常用的调速方法；直流电机的结构以及调速方法； 了解控制电机（步进电机、测速发电机、 了解控制电机（步进电机、测速发电机、伺服电 的一般结构和控制方式。它为学习《 机）的一般结构和控制方式。它为学习《数控机 床维修》 可编程序控制器》 床维修》、《可编程序控制器》等后续课程奠定 理论基础和技术知识。 理论基础和技术知识。
考核的要求： 考核的要求：
1、考核成绩构成：平时（20）+作业（20）+分组实践（30）+ 考核成绩构成：平时（20） 作业（20） 分组实践（30） 期末（30） 期末（30） 2、实际接线按组给分的项目：小组推选主要人员+辅助人员。 实际接线按组给分的项目：小组推选主要人员+辅助人员。 3、扣分项目：破坏设备、仪表按具体情况扣分、每天下课后 扣分项目：破坏设备、仪表按具体情况扣分、 卫生打扫、座椅整齐等。 卫生打扫、座椅整齐等。
二、课程设计 二、课程设计
（1）本课程采用项目式教学和传统理论教学相结 合的方式，三相交流异步电动机、 合的方式，三相交流异步电动机、直流电机和步 进电机采用项目式教学，其他电机由于硬件条件 进电机采用项目式教学， 的限制，偏向理论教学，具体如下： 的限制，偏向理论教学，具体如下：
平时上课的要求： 平时上课的要求：
目标
能够了解机电传动控制的一般知识，掌握变 压器的一般知识；掌握交流电机的结构、常规电 压器的一般知识；掌握交流电机的结构、常规电 气控制线路的设计、常用的调速方法和直流电机 的结构以及调速方法；了解控制电机（步进电机、 的结构以及调速方法；了解控制电机（步进电机、 测速发电机、自整角机、伺服电机）的一般结构 和控制方式。
（三）C650车床的电气控制电路分析 C650车床的电气控制电路分析
1．主电路分析 2．控制电路分析 1）主电动机的点动调整控制 2）主电动机的正反转控制 3）主电动机的反接制动控制 4）冷却泵电动机控制 5) 刀架的快速移动电动机控制 6) 辅助电路 7）完善的联锁与保护
（四）C650车床电气控制特点与故障分析 C650车床电气控制特点与故障分析 电气控制电路特点 1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱 采用三台电动机拖动， 的快速移动单由一台电动机拖动。 的快速移动单由一台电动机拖动。 2）主轴电动机不但有正、反向运转，还有单 主轴电动机不但有正、反向运转， 向低速点动的调整控制， 向低速点动的调整控制，正、反向停车时 均具有反接制动控制。 均具有反接制动控制。 3）设有检测主轴电动机工作电流的环节。 设有检测主轴电动机工作电流的环节。 4）具有完善的保护与联锁。 具有完善的保护与联锁。
普通车床的结构示意图 1-进给箱 2-挂轮箱 3-主轴变速箱 4-溜板与刀架 5-溜板箱 6-尾架 7-光杆 8-丝杆 9-床身
（二）C650车床对电气控制的要求 C650车床对电气控制的要求 从车削加工工艺要求出发， 从车削加工工艺要求出发，对各电动 机的控制要求是： 机的控制要求是： 1．主轴与进给电动机M1 主轴与进给电动机M1 2．冷却泵电动机M2 冷却泵电动机M2 3．快速移动电动机M3 快速移动电动机M3 4．有必要的保护和联锁，有安全可靠的照 有必要的保护和联锁， 明电路。 明电路。
1、每人填写一份实践教学报告本，每次课的作业写在里面， 每人填写一份实践教学报告本，每次课的作业写在里面， 课程结束后一起上交； 课程结束后一起上交； 2、分组实验时要带电脑、绘图工具、按组完成指定的任务。 分组实验时要带电脑、绘图工具、按组完成指定的任务。 小组在下课前要提交相关成果； 小组在下课前要提交相关成果； 3、上课纪律（严禁玩手机）； 上课纪律（严禁玩手机）； 4、实验室设备、仪器方面； 实验室设备、仪器方面； 5、参考书的选择（至少每两人一本） 参考书的选择（至少每两人一本）
项目一：C650型车床电气原理图的设计 项目一： 型车床电气原理图的设计
（一）C650卧式车床的主要结构和运动情况 C650卧式车床的主要结构和运动情况 C650卧式车床属中型车床， C650卧式车床属中型车床，加工工件回转半 卧式车床属中型车床 径最大可达1020mm，长度可达3000mm。 径最大可达1020mm，长度可达3000mm。其结 构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、 构主要有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、 刀架、尾架、 刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成 。