电气传动控制系统
电气传动控制系统课程设计解密版-电气传动控制系统
电气传动控制系统课程设计解密版|电气传动控制系统电气传动控制系统课程设计一、引言 MATLAB作为一个强大的数学及仿真软件，在科研与工程中被广泛使用。
对于我们自动化系的学生而言，不论是专业发展、学术科研还是今后参加工作，认真学习MATLAB都是有很大必要的。
利用MATLAB/Simulink验证“直流电动机转速/电流双闭环PID控制方案”可以熟悉MATLAB以及Simulink的使用方法，并掌握利用MATLAB分析控制系统性能的技巧。
二、实验原理与建模 1.系统建模 (1) 额定励磁下的直流电动机的动态数学模型图1给出了额定励磁下他励直流电机的等效电路，其中电枢回路电阻R和电感L包含整流装置内阻和平波电抗器电阻与电感在内，规定的正方向如图所示。
图1 直流电动机等效电路由图1可列出微分方程如下：（主电路，假定电流连续）（额定励磁下的感应电动势）（牛顿动力学定律，忽略粘性摩擦）（额定励磁下的电磁转矩）定义下列时间常数：——电枢回路电磁时间常数，单位为s；——电力拖动系统机电时间常数，单位为s；代入微分方程，并整理后得：式中，——负载电流。
在零初始条件下，取等式两侧得拉氏变换，得电压与电流间的传递函数（1）电流与电动势间的传递函数为（2） a) b) c) 图 2 额定励磁下直流电动机的动态结构图 a) 式（1）的结构图 b)式（2）的结构图 c)整个直流电动机的动态结构图 (2) 晶闸管触发和整流装置的动态数学模型在分析系统时我们往往把它们当作一个环节来看待。
这一环节的输入量是触发电路的控制电压Uct，输出量是理想空载整流电压Ud0。
把它们之间的放大系数Ks看成常数，晶闸管触发与整流装置可以看成是一个具有纯滞后的放大环节，其滞后作用是由晶闸管装置的失控时间引起的。
下面列出不同整流电路的平均失控时间：表 1 各种整流电路的平均失控时间（f=50Hz）整流电路形式平均失控时间Ts/ms 单相半波 10 单相桥式（全波） 5 三相全波 3.33 三相桥式，六相半波1.67 用单位阶跃函数来表示滞后，则晶闸管触发和整流装置的输入输出关系为按拉氏变换的位移定理，则传递函数为（3）由于式（3）中含有指数函数，它使系统成为非最小相位系统，分析和设计都比较麻烦。
第1部分-电气传动控制系统的组成及其工作原理 ppt课件
• G-M系统特性
第II象限
n
n0
第I象限
n1 n2
-TL O TL Te
第III象限
ppt课件
第IV象限
19
图1-2 G-M系统的机械特性
1.1.2 静止式可控整流器
图1-3 晶闸管-电动机调速系统（V-M系统）原理图
ppt课件 20
• V-M系统工作原理 晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系 统，又称静止的Ward-Leonard系统）， 图中VT是晶闸管可控整流器，通过调节 触发装置 GT 的控制电压 Uc 来移动触发 脉冲的相位，即可改变整流电压Ud ，从 而实现平滑调速。
nN n1 n2 n3
Ra R1 R2 R3
O
IL
调阻调速特性曲线
I
ppt课件
11
（3）调磁调速
工作条件： 保持电压 U =UN ； 保持电阻 R = R a ； 调节过程： 减小励磁 N n ， n0 调速特性： 转速上升，机械特性 曲线变软。
n n0
n3 n2 n1 nN
N 1 2 3
O
TL
调压调速特性曲线
Te
12
ppt课件
三种调速方法的性能与比较 对于要求在一定范围内无级平滑调速的 系统来说，以调节电枢供电电压的方式为 最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通 虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往 往只是配合调压方案，在基速（额定转速） 以上作小范围的弱磁升速。 因此，自动控制的直流调速系统往往以 调压调速为主。
由式（ 1-1 ）可以看出，有三种方法 调节电动机的转速： （1）调节电枢供电电压 U。
（2）减弱励磁磁通 。
电气传动控制系统的研究
电气传动控制系统的研究随着社会的快速发展，工业自动化已经成为了重要的趋势。
在整个自动化系统中，电气传动控制系统也是必不可少的组成部分之一。
它在各个领域的应用都十分广泛，尤其在机械、制造和工业等领域起着至关重要的作用。
本文将从两方面展开对电气传动控制系统的研究：定义及特点和控制策略。
一、定义及特点电气传动控制系统是指在设备中直接控制电动机转速及输出功率的系统。
这些电动机是一种将电能转化为机械能的设备。
电气传动控制技术的发展使机械运行更加有效、可靠和安全。
因此，电气传动控制系统在各个领域得到了广泛的应用。
电气传动控制系统和其他控制系统一样，具备着许多特点。
首先是多种驱动方式。
电气传动控制系统的控制方式是多种多样的。
例如，电器变频器是一种最常用的驱动电机的方式之一。
其次是高的控制精度。
电气传动控制系统使用数字控制技术，因此，它具有高精度的控制面板，能够实现精准的控制。
这对于生产制造流程中关键过程的成功非常重要，也增强了生产率和效率。
此外，电气传动控制系统还可以与其他系统集成，实现现代化的开发方案。
例如，PLC控制器可以和电气传动和监控系统集成实现工程决策。
二、控制策略电气传动控制系统的控制策略是至关重要的。
在这一领域，有许多常见的控制策略。
例如：位置、速度和扭矩控制等。
在位置控制的方面，通过输入电气信号可以精确地控制电机的位置。
这种控制策略适用于需要模拟滑动或旋转运动的设备中。
通过这种方法，可以保持稳定的系统控制和实现确切的位置。
在速度控制方面，通过监测电机转速和输入电气信号以反馈的方式控制电机转速，可以实现定量地控制电机的速度。
这种方法适用于需要精确速度控制的设备，如升降梯或输送带。
在扭矩控制方面，通过输入电气信号，可以控制驱动电机的输出功率，同时通过反馈机制进行控制。
这被广泛应用于需要高精度扭矩或力矩控制的设备，如机械加工过程或试验台等。
总之，电气传动控制系统在现代工业中扮演着至关重要的角色。
通过精确控制电机的转速和输出功率，可以保持生产过程的稳定性和可靠性，提高效率和生产率。
电气传动系统的智能控制问题探析
电气传动系统的智能控制问题探析电气传动系统是现代工业生产中不可或缺的组成部分，电气传动系统的智能控制技术是实现电气传动系统高效稳定运行的重要保障。
本文将从电气传动系统的基本组成、智能控制技术的应用、控制策略的优化等方面进行探析。
一、电气传动系统的基本组成电气传动系统主要由电动机、变频器、传动装置和控制系统组成。
1.电动机电动机是电气传动系统的核心部件，其转速、扭矩等决定了传动系统的性能。
常用的电动机有直流电动机、交流异步电动机和同步电动机等。
2.变频器变频器是一种电力电子器件，在电气传动系统中主要用于调节电动机的运行频率、电压、电流等参数。
通过控制变频器的输出，可以实现对电动机的精准控制。
3.传动装置传动装置是电气传动系统的机械部分，主要包括轴承、传动轴、齿轮、皮带等。
传动装置的质量和可靠性对传动系统的运行性能和寿命具有重要影响。
4.控制系统控制系统是电气传动系统的智能化核心部分，主要由PLC、人机界面、传感器等组成。
控制系统负责对电气传动系统的各个部件进行监测和控制，实现系统的高效稳定运行。
智能控制技术在电气传动系统中应用非常广泛，其作用主要表现在以下几个方面。
1.降低能耗电气传动系统的运行耗能占到整个工业生产的相当大部分，智能控制技术可以通过优化电气传动系统的运行参数，实现能耗的降低。
2.提高传动系统的运行效率通过智能控制技术的应用，可以实现传动系统的精细化调节，提高传动效率，减少能量损失。
3.提高传动系统的工作精度和稳定性电气传动系统的运行精度和稳定性对生产效率和产品质量具有重要影响，智能控制技术通过实时监控和控制，可以实现对传动系统的精准控制，提高传动系统的工作精度和稳定性。
4.降低运维成本智能控制技术可以实现对电气传动系统的自动监测、自动调节，减少人工干预和机械维修，从而降低运维成本。
三、智能控制策略的优化为了更好地实现电气传动系统的智能控制，需要不断优化智能控制策略。
在优化控制策略时，需要考虑以下因素。
电气传动系统的基本原理与设计
电气传动系统的基本原理与设计电气传动系统是一种能够将电能转换成机械能并传递给机械装置的系统。
它由电源、电机、传动装置和控制系统组成。
本文将介绍电气传动系统的基本原理和设计要点。
一、基本原理1. 电源：电气传动系统的电源通常为交流电或直流电。
交流电源通过电网供给电动机，直流电源则通过电池或整流器提供电能。
2. 电机：电动机是电气传动系统的核心元件。
根据工作原理的不同，电动机可分为直流电机和交流电机。
直流电机具有扭矩调节方便、启动性能好的特点，适用于需要频繁启停和调速的场合。
而交流电机结构简单、成本低，稳定性好，适用于大功率传动系统。
3. 传动装置：传动装置将电动机的旋转运动转换成机械装置所需的直线或旋转运动。
传动装置常见的形式有齿轮传动、皮带传动和链传动。
齿轮传动适用于高转速和大功率传动；皮带传动适用于轻载荷和起动平稳的场合；链传动适用于中等转速和较大功率传动。
4. 控制系统：控制系统用于对电气传动系统的启停、调速和保护进行控制。
主要包括控制器、传感器和执行器等组件。
控制器接收来自传感器的反馈信号，并通过执行器对电动机的运行状态进行调整。
二、设计要点1. 负载分析：在进行电气传动系统设计之前，需要对传动装置所需驱动的负载进行分析。
负载分析包括负载类型、负载特性及其对传动系统的要求等方面。
根据负载的特点选择合适的电机和传动装置。
2. 功率匹配：电气传动系统的功率匹配是指电机输出功率与负载要求功率之间的匹配。
在设计过程中需要考虑传动装置的传动效率、负载的起动、制动和变速等特性，确保传动系统的运行稳定和效率高。
3. 选用合适的控制策略：根据传动系统的要求选择合适的控制策略。
常见的控制策略包括开环控制和闭环控制。
开环控制适用于负载要求不高的场合，闭环控制则适用于对运行精度要求较高的场合，可以通过传感器反馈信号对传动系统进行调整和控制。
4. 安全性设计：为确保电气传动系统的安全性，需要进行安全性设计。
主要包括电机过载保护、电气隔离、短路保护和接地保护等措施。
电气传动控制系统
电气传动控制系统
1.电气传动控制系统按所用的器件分
(1)电器控制:又称继电器-接触器控制，与母线供电装置配合使用;
(2)电机扩大机和磁放大器控制;与机组供电装置配合使用，在20世纪30~60年代盛行，随电子技术发展，已逐步淘汰;
(3)电子控制装置又分为电子管控制装置(在20世纪40~60年代，少数传动设备用过，已淘汰)和半导体控制装置(又有分立器件、中小规模集成电路及微机和专用大规模集成电路等几代产品)。
2.电气传动控制系统按工作原理分
(1)逻辑控制:通过电气控制装置控制电动机起动、停止、正反转或有级变速，控制信号来自主令电器或可编程序控制器。
(2)连续速度调节:与机组或电力电子变流装置配合使用，连续改变电动机转速。
这类系统按控制原则分开环控制、闭环控制及复合控制三类。
按控制信号的处理方法分模拟控制、数字控制及模拟/数字混合控制三类。
直流连续速度调节一般都采用双环线路，交流调速常用线路有:电压/频率比控制，转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制。
电气传动控制系统调节器的工程设计方法(2)
三阶最佳系统在一种扰动作用下的动态结构框图
三阶最佳系统在单位阶跃扰动作用下的过 度过程见p482中图17-9-9
扰动恢复时间 tv ：
结论：
tv 在正负之间振荡
三阶最佳系统恢复时间tv 最大值与二阶
最佳相差不大，但恢复时间大为缩短
4、典型I型系统与典型Ⅱ型系统比较
比较分析的结果可以看出，典型I型系统 和典型Ⅱ型系统除了在稳态误差上的区别 以外，在动态性能中， • 典型 I 型系统在跟随性能上可以做到超调 小，但抗扰性能稍差， • 典型Ⅱ型系统的超调量相对较大，抗扰性 能却比较好。
❖加速度输入下稳态误差与开环增益K成 反比。
（2）动态跟随性能指标
上升时间 tr 峰值时间 ts 超调量
tr=7.6Tt ts =16.4Tt =8.1%
3.4 三阶最佳系统抗扰性能指标和参数的关系
• 抗扰系统结构
0
W1 (s)
+ F(s)
Kp(dls 1) -
dls
W2 (s) 1 Tis
C(s)
在给定作用下输出响应希望值 R(s) 与实际
值 C(s)之差
即：
Er(s) R(s) C (s) R(s) W 1(s)W 2(s) R(s)
1 W 1(s)W 2(s)
R(s)
W1 (s)
F(s) 0
C(s)
W2 (s)
注意：跟踪稳态误差与开环增益 K及输入信号形式与大小有关
1.2.3 扰动稳态误差：
穿越零分贝线，系统有较好的稳定性。由 图中的特性可知
20lg K 20(lg c lg 1) 20lg c
所以
K = c
（当
c
1 T
时）
电气传动自动控制系统第1章
电力传动自动控制系统2013-03-30第1章电力传动系统基础1.1 电力传动系统的目的、要求和分类主要讨论电力传动系统的基本概念及其发展概况。
一．电力传动及其基本组成1．传动以原动机带动生产机械运行，完成一定的生产任务。
古代动力的来源是人力、畜力。
后来出现了借助于风力、水力传动的生产机械。
再以后，发明了热机(蒸汽机、内燃机、柴油机)，就以高温蒸汽为动力。
直到十九世纪出现了电能，就以电能为动力带动生产机械，从此，人类从繁重的体力劳动中解放出来。
气动、液压传动、电动(电力传动或电气传动)电力传动以电动机作为原动机，带动生产机械运行。
早期的机械能来源于水力、蒸汽。
比如，水车、蒸汽机车等。
电、电机出现以后，由于电能具有变换、传输、分配、使用和控制都非常方便、经济，而且易于大量生产、集中管理和实现自动控制的优点，就由电力传动代替了水力和蒸汽。
在现代工业生产中，大量的生产机械采用电力传动，电力传动极为普遍，约占80%。
如机床、汽车、电车等。
2．电力传动系统的基本组成电力传动系统是电气与机械综合的系统。
由以下四部分组成：1)电动机及其供电电源——把电能转换成机械能2)传动机构——把机械能转化成所需要的运动形式并进行传递与分配3)工作机构——完成生产工艺任务(或称为执行机构)4)电气控制装置——控制系统按照生产工艺的要求来工作，并对系统起保护作用或进行更高层次的自动化控制。
工作机械的运动形式是多种多样的。
车床的主轴做旋转运动，龙门刨床的工作台做直线往复运动，吊车的卷扬机构做上下直线运动，冲剪床的执行机构做简谐运动。
在电力传动系统中，原动机是电动机，一般做旋转运动。
通过传动机构可获得各种不同形式的运动。
以车床为例的电力传动系统如图1-1所示。
图1-1 车床的电力传动系统示意图绘成方框图如图1-2所示。
— 1 —图1-2 电力传动系统方框图随着生产的发展，生产工艺对电力传动系统在准确性、快速性、经济性、先进性等方面提出愈来愈高的要求，因此，需要不断地进行改进和完善电气控制设备，使电力传动自动化得到不断发展。
电气传动控制系统设计报告
目录1 设计任务书 (2)1.1 设计内容及要求 (2)1.2 设计参数 (2)1.3 设计目的 (2)2变频调速控制系统概述 (2)3 方案设计 (3)3.1 变频器选型及概述 (3)3.2 功能图及变频器参数设置 (7)3.3 变频调速控制系统的硬件、软件配置 (10)3.4 变频调速控制系统的网络结构 (10)4 S7-300 PLC控制程序的设计 (11)4.1 硬件组态 (11)4.2 控制程序设计 (13)5 Wincc组态 (15)5.1 变量组态 (15)5.2 画面组态 (16)5.3 变量连接 (17)6 程序调试 (18)6.1 PLC调试方法与结果 (18)6.2 Wincc调试方法与结果 (18)7 技术小结 (19)参考文献 (21)附录1：S7-300控制程序清单 (22)交流调速开环控制程序 (22)基于Wincc的交流调速控制系统程序 (23)1 设计任务书1.1 设计内容及要求1、变频调速控制系统硬件设计2、网络系统设计3、变频器功能预置，参数设定4、PLC硬件组态及程序设计5、Wincc组态及程序设计6、系统调试1.2 设计参数电机额定转速 2840r/min；电机额定频率 50HZ；电机额定电压380V；电机额定功率 1.0KW；调速范围>1001.3 设计目的通过本次课程设计，旨在让学生掌握工程型变频器的基本结构，基本参数以及通讯功能，学会设置6SE70变频器的基本参数，了解标准设备基本元器件型号及参数等，学会电机参数的设置及优化，掌握6SE70通过PMU面板设置参数的方法，实现变频器通过端子排启/停以及调速，掌握变频器通过PROFIBUS通讯的方法以及参数设置，熟悉变频器通讯时所需的硬件配置，最后实现基于Wincc的变频调速控制。
2变频调速控制系统概述对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。
这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的，所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。
电气传动控制系统单片机技术应用分析
电气传动控制系统单片机技术应用分析提纲：1. 单片机技术在电气传动控制系统中的应用标准2. 单片机技术在电气传动控制系统中的优势及应用领域3. 设计单片机控制系统的基本流程4. 单片机技术在机器人控制系统中的应用5. 单片机技术在智能家居控制系统中的应用1. 单片机技术在电气传动控制系统中的应用标准单片机技术在电气传动控制系统中的应用一直处于快速发展的状态，而这种应用所依据的标准也越来越严格。
一般来说，在电气传动控制系统中应用单片机技术的目的，是为了实现自动化、数字化和高效化的控制。
电气传动控制系统中的单片机技术应用必须满足以下标准：（1）稳定性：稳定的电气传动控制系统能够保持系统的动态平衡和稳态平衡，长时间稳定运行。
（2）可靠性：必须保证电气传动控制系统的稳定性，并尽可能避免控制系统出现失误或运行失控的情况。
（3）实时性：实时性是单片机技术应用于电气传动控制系统中最重要的特性之一。
控制系统能够接近实时地完成各项任务，能够及时响应外部输入信号并做出相应的处理。
（4）可伸缩性：电气传动控制系统需要具有较高的可伸缩性，能够根据不同环境下的需求进行扩展和升级。
2. 单片机技术在电气传动控制系统中的优势及应用领域单片机技术在电气传动控制系统中的优势主要有以下几点：（1）可以实现分布式控制，使得控制算法更加简单，可以增强系统的运行效率。
（2）具有高度灵活性和智能化，可以实现多种功能，并且可以进行快速响应。
（3）应用范围广泛，可以应用于各种不同类型的电气传动控制系统，如机器人、智能家居等。
单片机技术在电气传动控制系统中的应用领域也非常广泛，比如说自动控制系统、电动制动系统、电机控制系统、变频器系统等。
单片机技术也可以应用于各种不同类型的机器人控制系统中，如焊接机器人、装配机器人、剪切机器人等。
在机器人控制系统中，单片机技术可以实现机器人的自主导航、路径规划和动作控制等功能。
单片机技术的应用可以大大提高机器人的控制精度和速度，并降低机器人控制系统的成本。
电气传动控制系统
电气传动控制系统电气传动控制系统是一种基于电力驱动并使用电子技术进行控制的机械传动系统。
它在现代工业中得到了广泛的应用，包括工厂生产线、机器人、医疗机器等。
通过实现精准的驱动和控制，电气传动控制系统可以提高工作效率和生产质量，同时降低运行成本和维护成本。
本文将介绍电气传动控制系统的概念、组成、特点及应用。
1. 概念电气传动控制系统是一种可编程的工业自动化技术，它将各种机械件、电器件、传感器及计算机技术有机地融合在一起，构成了一个完整的机电一体化系统。
它通过电力驱动机械传动系统，并使用电子技术实现精准的控制和调节，以实现各种运动控制、速度控制、位置控制、力控制和压力控制等功能。
与传统的机械传动系统相比，电气传动控制系统具有体积小、重量轻、运动精准、响应快、维护简单等特点。
2. 组成电气传动控制系统由下列几部分组成：2.1. 电动机电动机是电气传动控制系统的核心部件，它通过电能转换为机械能，通过输出动力来驱动传动系统。
目前工业中常见的电动机有三相异步电动机、直流电动机、步进电机、伺服电机等。
2.2. 变频器变频器是电气传动控制系统中的重要部件，它用于将公用交流电源的电压和频率变换为适合电动机工作的电压和频率，实现电动机的调速和控制。
目前市场上常见的变频器有低压、中压、高压变频器等。
2.3. PLC可编程控制器（PLC）是一种通用的数字计算机，它可以控制电气传动系统的各个部件，实现各种运动控制。
PLC常用于工业自动化和生产线上的控制与协调。
PLC的工作原理是将逻辑信号转为控制信号，以满足对机器设备的控制。
2.4. 传感器传感器是用于检测物理量的装置，直接或间接地将检测到的物理量转变成电信号输出，用于控制电气传动系统的运动状态。
常见的传感器有接近开关、压力传感器、温度传感器、光电传感器等。
2.5. 人机界面设备人机界面设备是电气传动控制系统中的人机交互界面，用于监控电气传动系统的工作状态，调整设备参数，控制机器的运作。
电气传动控制系统
电气传动控制系统电气传动控制系统是一种用于控制电机和传动系统的技术。
它将电气信号转化为机械运动，并能够产生准确的输出。
在各种工业和商业领域中，电气传动控制系统都具有重要的应用价值。
本文将介绍电气传动控制系统的构成、原理、应用和发展趋势。
一、构成电气传动控制系统主要由电源、控制器、传感器、执行器和驱动器组成。
电源提供动力输出；控制器接收输入信号并对输出进行逻辑判断；传感器用于监测机器的运行状态；执行器将电气信号转化为机械运动；驱动器将控制信号转化为电能输出。
这些组件之间的相互作用协同工作，形成了完整的电气传动控制系统。
二、原理电气传动控制系统的基本原理是将电气信号转化为机械运动，实现对传动系统的控制。
在操作过程中，控制器接收输入信号并进行逻辑判断，然后将信号发送到执行器上。
执行器将信号转化为电机的转矩和速度输出，从而控制传动系统的运行。
在这个过程中，传感器用于监测机器的运行状态，反馈信息给控制器。
三、应用电气传动控制系统广泛应用于各种机械和设备上，例如机床、自动化生产线、水泵、风力发电机、机器人等。
电气传动控制系统能够提高机械设备的工作效率和生产质量，实现自动化生产和智能化控制。
同时，该系统还能够在能源消耗和环境保护方面发挥积极作用。
四、发展趋势随着科技的不断发展，电气传动控制系统也在不断演进和改进。
未来的趋势将更加注重智能化和高效性能。
一方面，将更多的传感器和监测设备集成到系统中，实现更加精确和实时的监测和控制；另一方面，还将采用更加高效和可靠的驱动器和执行器，实现更加精准和快速的响应。
总之，电气传动控制系统在未来的应用前景将是十分广阔的。
电气传动控制系统
电气传动控制系统引言电气传动控制系统是现代工业自动化中的重要组成部分。
它通过使用电力和电子技术，将电能转化为机械能，并通过传动装置将机械能传递给相应的执行器，从而实现对设备或机器的精准控制。
本文将介绍电气传动控制系统的基本原理、工作方式以及在工业领域的应用。
1. 电气传动控制系统的基本原理电气传动控制系统的基本原理是将电能转化为机械能，并将机械能传递给执行器，从而实现对设备或机器的控制。
它主要由以下几个组成部分构成：1.1 电源系统电源系统是电气传动控制系统的核心部分，它提供了所需的电能。
电源系统通常包括电源输入单元、电源变换器、电源控制器等。
1.2 传动系统传动系统用于将电能转化为机械能，并将机械能传递给执行器。
传动系统通常包括电动机、减速器、联轴器、传动带或链条等。
1.3 控制系统控制系统用于控制电气传动系统的运行状态和工作方式。
控制系统通常采用计算机或PLC控制器，并通过编程来实现对传动系统的控制。
2. 电气传动控制系统的工作方式电气传动控制系统的工作方式可以分为以下几个步骤：电气传动控制系统首先通过传感器或其他输入设备接收输入信号，例如温度、压力、位置等。
这些输入信号可以用来检测设备或机器的状态。
2.2 处理输入信号接收到输入信号后，电气传动控制系统会对输入信号进行处理，通常包括滤波、放大、调理等操作。
2.3 控制输出信号经过处理的输入信号将被送到控制器中，控制器通过编程来控制传动系统的运行状态和工作方式。
控制器会根据输入信号和设定参数计算出对应的输出信号。
控制器计算出的输出信号将被送到执行器，执行器通过接收控制信号来实现相应的动作或运动。
例如，电动机将根据输出信号的控制来启动、停止、正转或反转等。
2.5 监测和反馈电气传动控制系统在运行过程中会不断地监测设备或机器的状态，并通过传感器反馈实际状态信息给控制器。
控制器可以根据反馈信息进行调整，以实现对设备或机器的精确控制。
3. 电气传动控制系统的应用电气传动控制系统在工业领域有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：在机床中，电气传动控制系统可以用于控制机床的各种运动，例如主轴转速、进给速度、刀具换向等。
电气传动控制系统
内容摘要随着自动化技术的飞速开展，电气传动控制系统也日新月异，电气传动控制系统的概念从出现以来，电气传动控制系统又有了新的开展。
电气传动控制系统是近年来引起人们很大兴趣的一个领域：它的研究目标是用机器，通常为传动控制系统、电脑等，尽可能地代替人的体力活动，并且争取在这些方面最终改善并超出人的能力；其研究领域及应用范围十分广泛、例如，自动控制、人工智能、PLC控制系统、智能机器人等等。
电气传动控制系统的研究是通过他的原理及其应用而为人类社会的进步作出奉献。
关键词：传动控制，自动控制，PLC控制，智能控制，信息化，电气传动，数字控制。
目录内容摘要 (2)前言 (4)1 电气传动控制系统的研究与应用 (6)1.1 电气传动自动控制系统优化设计方法研究概述 (6)1.2 信息化时代的电气传动技术 (8)1.3 交流传动在我国的应用和展望 (12)2 电气传动控制与PLC控制系统的应用 (14)2.1 利用PLC控制的自动配料系统 (14)2.3 PLC控制系统与智能化中央空调 (19)3 电气传动控制系统在具体实际生活的应用 (23) (23)3.1 起重机电气传动的设计 (24)电梯传动控制系统 (27)4 电气传动控制系统的结论 (32)5 参考文献 (33)前言电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置3局部组成。
电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态(位置、速度、加速度等)，实现电能-机械能的转换，到达优质、高产、低耗的目的。
电气传动分成不调速和调速两大类，调速又分交流调速和直流调速两种方式。
不调速电动机直接由电网供电，但随着电力电子技术的开展这类原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能(节约15%～20%或更多)，改善产品质量，提高产量。
在我国60%的发电量是通过电动机消耗掉的，因此调速传动是一个重要行业，一直得到国家重视，目前已有一定规模。
近年来交流调速中最活泼、开展最快的就是变频调速技术。
电气传动控制系统的讲义
系统集成与智能化
总结词
系统集成与智能化是电气传动控制系统未来 发展的另一个重要趋势，它将提高系统的自 动化和智能化水平，降低人工干预和操作成 本。
详细描述
随着物联网、云计算和人工智能等技术的发 展，电气传动控制系统将更加集成化和智能 化。系统将能够实现远程监控、故障诊断和 预测性维护等功能，提高设备的可靠性和稳 定性。同时，通过集成各种传感器和执行器 ，系统将能够更好地适应各种复杂环境和工
。
控制方式
电气传动控制系统的控制方式包括开环控制和闭环控制两种。开环控制是指控制系统只 根据输入的指令信号对电动机进行控制，不进行反馈；而闭环控制则是指控制系统不仅 根据指令信号对电动机进行控制，还会将电动机的实际输出反馈到控制器中，通过比较
实际输出与指令信号的差异来调整控制信号，实现对电动机的精确控制。
04
电气传动控制系统的性能指标
调速范围
调速范围
指电气传动系统能够调节的速度范围，通常以最高和最低转速的 比值来表示。
宽调速范围的意义
宽调速范围可以满足不同的工作需求，提高生产效率和设备利用率 。
调速范围的限制因素
实际应用中，调速范围的限制因素包括电动机的机械特性和电气特 性、传动装置的传递特性和效率等。
动态响应的重要性
动态响应是衡量电气传动系统动态性能的重要指标， 直接影响设备的动态特性和控制效果。
提高动态响应的措施
提高动态响应的措施包括优化系统结构、采用快速的 驱动器和传感器等。
05
电气传动控制系统的设计与优 化
系统设计
01
02
03
系统架构设计
根据应用需求，确定电气 传动控制系统的整体架构 ，包括硬件和软件的组成 及相互关系。
电气传动控制系统设计6SE70
• 执行参数复位之后，要记得将P970恢复为1，才能
启动变频器。这点与440变频器不同。
P970=0 等待结束
PMU参数设置举例
在变频器运行状态下，按P，进行参数选择菜单，再按上下加减按 键调至P053，再按P进行该参数的设定菜单，按向上按键选定2， 再按P进行确认。按同样方法设置其他参数。
变频器的控制
提示：变频器的储存和安装注意事项
• 变频器的储存必须存放在清洁，干燥的屋 子内。室内环境温度在-25~70℃之间。 • 如果装置储存超过一年则需要按照使用说 明书的要求对中间回路进行重新充电。 • 同样，变频器工作环境的防尘、防水、防 震动以及散热空间、温度、湿度等要求也 必须按照说明书的规定进行。
面板（PMU） 面板（PMU）控制
用DriveMonitor进行参数设定
• 随变频器会提供一个DriveMonitor的CD安 装光盘。该软件不需要授权就可以使用。 • 用DriveMonitor进行参数设定的优点： 1.便于观察。电脑屏幕相对单行的PMU显示 更加直观。 2.方便修改。用鼠标和键盘就可以修改参数。 3.可以批量修改和下载。 4.方便上传和下载参数表。
端子控制
通过数字量输入5（DigIn5）控制变频器启停，DigIn6控制 升速，DigIn7控制降速。
由上CUVC端子图（FD90），数字量输入5,6,7分别对应位 连接器的B0018,B0020,B0022。
端子控制
由右图控制字1（FD180）， 第0位控制变频器的启和 停（OFF1），对应BICO数 据组参数P554；第13,14 位控制电动电位计的升和 降，对应P573,P574。 按照要求，应把DigIn5连 到控制字1第0位，DigIn6 连到控制字1第13位， DigIn7连到控制字1第14 位： P554.1=18 P573.1=20 P574.1=22
电气传动控制系统调节器的
电气传动控制系统调节器的介绍1. 引言电气传动控制系统调节器是一种用于控制电气传动设备运行的重要组件。
它可以通过调节电压、电流或频率等参数，实现对电气传动设备的精确控制。
本文将对电气传动控制系统调节器的工作原理、分类、应用领域以及发展趋势等进行介绍。
2. 工作原理电气传动控制系统调节器的工作原理主要包括电源、传感器、控制器和执行机构等四个主要部分。
电源提供电气能量，传感器用于采集相关的物理量，控制器根据传感器的反馈信息进行运算并发出控制信号，执行机构根据控制信号来调节电气传动设备的运行状态。
3. 分类电气传动控制系统调节器可以根据控制对象、控制方式和调节器类型等多个维度进行分类。
3.1 控制对象根据控制对象的不同，电气传动控制系统调节器可以分为单机控制调节器和多机控制调节器两类。
单机控制调节器适用于单个电气传动设备的控制，多机控制调节器适用于多个电气传动设备之间的协调控制。
3.2 控制方式根据控制方式的不同，电气传动控制系统调节器可以分为开环控制调节器和闭环控制调节器两类。
开环控制调节器根据事先确定的控制规律进行控制，闭环控制调节器则根据传感器的反馈信息不断修正控制规律，以达到更精确的控制效果。
3.3 调节器类型根据调节器类型的不同，电气传动控制系统调节器可以分为电阻调节器、变压器调节器、变频器调节器等多种类型。
不同的类型适用于不同的电气传动设备，具有不同的特点和应用场景。
4. 应用领域电气传动控制系统调节器在许多领域中都具有广泛的应用，包括工业生产、航空航天、交通运输、能源等多个领域。
它们可以用于控制电机、发动机、风机、泵站等各种电气传动设备的运行，提高设备的控制精度、节能效果和可靠性。
5. 发展趋势随着科技的不断进步，电气传动控制系统调节器也在不断发展。
未来的发展趋势包括以下几个方面：•小型化：随着集成技术和微型电子技术的不断发展，电气传动控制系统调节器逐渐趋向于小型化，体积更小、重量更轻。
电气传动控制系统设计策略
航空航天领域电气传动控制系统应用
总结词
高可靠性和稳定性
详细描述
航空航天领域的电气传动控制系统需要具备高可靠性和稳 定性，以确保飞行器的安全和正常运行。电气传动控制系 统采用先进的控制算法和冗余设计，提高系统的可靠性和 稳定性。
总结词
高速响应和控制精度
详细描述
在航空航天领域，电气传动控制系统需要具备高速响应和 控制精度，以满足飞行器的复杂控制需求。系统采用高速 数字信号处理器和优化算法，实现快速响应和控制精度的 要求。
步进电机控制系统设计
总结词
步进电机控制系统设计主要关注电机的步进运行和定位控制，通过控制电机的步进角度和速度实现精 确的运动控制。
详细描述
步进电机控制系统设计通常包括电机驱动电路的设计，如电源管理、电机驱动器选择等。控制算法如 步进电机细分驱动控制等也被广泛应用于步进电机控制系统中，以实现更精确的步进和定位控制。
交流电机控制系统设计
总结词
交流电机控制系统设计主要关注电机的启动、调速和制动控制，通过改变电机的 输入电压或电流实现电机的平稳运行。
详细描述
交流电机控制系统设计通常包括电机驱动电路的设计，如电源管理、电机驱动器 选择等。控制算法如矢量控制、直接转矩控制等也被广泛应用于交流电机控制系 统中，以实现精确的速度和位置控制。
03
常见电气传动控制系统设计
直流电机控制系统设计
总结词
直流电机控制系统设计主要关注电机的启动、调速和制动控 制，通过改变电机的输入电压或电流实现电机的平稳运行。
详细描述
直流电机控制系统设计通常包括电机驱动电路的设计，如电 源管理、电机驱动器选择等。控制算法如PID控制器、模糊逻 辑控制器等也被广泛应用于直流电机控制系统中，以实现精 确的速度和位置控制。
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1 电气传动控制系统1.1 电气传动自动控制系统优化设计方法研究概述电气传动系统又称电力拖动系统,是以电动机作为原动机的机械系统的总称。
其目的是为了通过对电动机合理的控制,实现生产机械的起动,停止,速度、位置调节以及各种生产工艺的要求。
随着技术的进步及社会对环保、节能要求的日渐严格,电气传动系统在社会各方面的使用越来越广泛。
如何优化、设计电气传动系统,以实现更低廉的成本、更好的性能就具有十分重要的意义。
近年来许多新理论新策略应用于电气传动系统中,并获得了良好的效果。
但对大部分系统而言,其基本的闭环控制结构、利用调节器对控制对象进行校正以使系统符合要求的方法基本未变。
所以,我国电气传动系统设计领域的权威专家陈伯时教授总结出的调节器的“工程设计方法”,目前在实际设计中仍然是主流设计方法。
如何设计出优秀的调节器依然是电气传动系统优化设计的主要内容。
因此借鉴了“工程设计方法”的基本思想,以电气传动系统的优化设计为目的,在现有的调节器“工程设计方法”基础上,采用其采用少量典型系统、分步设计的基本设计思路,以系统闭环幅频特性峰值、调节时间最小为最优化原则,分别针对典型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型系统研究出一套更能满足实际工程需要的设计方法。
并总结出了便于设计者使用的参数、性能指标值计算公式及图表。
针对交流电机矢量控制系统鲁棒性差的问题则进行了研究并提出了优化方案。
利用MATLAB编程和SIMULINK仿真对所设计的系统进行验证,结果表明针对典型Ⅰ、Ⅱ型系统的设计方法所设计出的系统性能指标及设计灵活性均好于“工程设计方法”;针对典型Ⅲ型系统的设计方法则是“工程设计方法”所未涉及而又实际需要的,故填补了“工程设计方法”的空白;在交流电机矢量控制系统中引入复合磁链观测器及双层模糊控制器后,系统的鲁棒性及性能得到了提高。
1.2 信息化时代的电气传动技术当前世界上正处于信息化的时代，而我国工业化尚未完成，以信息化带动工业化是我们的重要任务。
电气传动是工业化的重要基础。
正如人体，信息技术好比大脑和神经，生产机械好比四肢，电气传动则是牵动四肢运动的肌肉与骨骼，大脑再聪明，如果肌肉与骨骼不灵，人体也只能瘫痪。
当然电气传动也要适合信息化时代的需要而发展。
信息化时代的电气传动技术包含三方面的主要内容：（1）数字控制和数据通信成为电气传动控制的主要手段，（2）电力电子变换器是信息流与物质/能量流之间必需的接口，（3）可控交流电气传动逐步取代直流传动已经成为不争的事实。
当前，世界这艘航船正行驶在信息化的海洋中，信息技术已成为推动生产力发展的重要动力。
我国在生产力特别是科学技术方面总体上虽然还比较落后，但在党中央的英明领导下，正迎头赶上信息化的浪潮，信息产业及其应用正在蓬勃发展，成为覆盖现代化建设全局的战略举措。
然而，许多先进的工业国家是在完成了工业化的历史任务后向信息化的时代迈进的，他们开发信息产业具有雄厚的基础。
而我国还是以农业为主的国家，根据去年第5次人口普查的统计，乡村人口还占总人口的63.91%,我国的工业化尚未完成，基础工业还比较薄弱。
所以必须在发展信息化的同时，特别强调“以信息化带动工业化”，才能“发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展”（《中共中央十五届五中全会公报》）。
所谓电气传动，是指用电动机把电能转换成机械能，去带动各种类型的生产机械、交通车辆以及生活中需要运动的物品。
自从人类发明并掌握各种机械帮助自己劳动以来，就需要有推动机械的原动力，除人力本身外，最初使用的是畜力、水力和风力，后来又发明了蒸汽机、柴油机、汽油机，19世纪才发明电动机。
由于（1）电机的效率高，运转比较经济，（2）电能的传输和分配比较方便，（3）电能容易控制，因此现在电气传动已经成为绝大部分机械的传动方式，成为工业化的重要基础。
在信息化浪潮中，信息技术带动着先进生产力的发展，这是无可争辩的事实。
因此，人们多热中于通信、计算机以及软件等行业，电气传动技术多少有些受到冷淡。
但必须注意的是，电气传动是工业化的重要基础，信息本身并不能直接让机器转动，信息技术必须通过电气传动才能带动工业化。
正如在人体中，信息技术好比是大脑和神经，生产机械好比是四肢，电气传动则是牵动四肢运动的肌肉与骨骼。
大脑再聪明，如果肌肉和骨骼不灵，人体也只能是瘫痪的。
当然，电气传动技术也必须在信息技术的推动下，适应信息化时代的需要而向前发展，才能真正成为以信息化带动工业化的关键环节。
1 数字控制和数据通信成为电气传动控制的主要手段最早的自动控制手段是机械控制，后来逐步让位于电气控制和电子控制。
近代的电气传动控制手段几乎都是电子控制，常用的电子控制方法有两种：模拟控制和数字控制。
自20世纪70年代以来，体积小、耗电少、成本低、速度快、功能强、可靠性高的大规模集成电路微处理器已经商品化，把电子控制推上了一个崭新的阶段，以微处理器为核心的数字控制（简称微机数字控制）成为现代电气传动系统控制器的主要形式。
目前，常用的微处理器有：单片机（SCP）、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)和包含微处理器的高级专用集成电路(ASIC)。
由于计算机除一般的计算功能外,还具有逻辑判断和数值运算的能力，因此数字控制和模拟控制相比有两个突出的优点：（1）数字控制器能够实现模拟控制无法实现的各种比较复杂的控制策略，（2）数字控制系统能够完成故障的自诊断，提高诊断过程的智能化。
2 电力电子变换器是信息流与物质/能量流之间必需的接口电力电子技术是信息流与物质/能量流之间的重要纽带，如果没有电力电子变换，没有弱电控制强电的接口，则信息始终就是信息，不可能真正用来控制物质生产。
现在，电力电子技术的发展正处于壮年期，新的电力电子器件和变换技术仍在不断涌现出来。
电力电子器件的发展已经经历过三个平台：（1）晶闸管（SCR）,（2）GTR和GTO，（3）IGBT。
目前，市场上能够广泛供应的IGBT其电压和电流容量有限，一般只够中、小容量的低压电气传动使用。
容量再大时，还得采用GTO，而GTO的可靠性总是不能令人满意的。
于是世界上很多电力电子企业和研究所都在努力开发新型的高压功率开关器件，已经问世的有IGCT,IEGT以及3300-6000V的IGBT 等，可供中压、大容量电气传动使用。
电力电子器件的进一步发展方向是；模块化和集成化、高频化、改善封装、采用新材料（如SiC）等。
在电力电子变换器中，用于控制直流电机的主要是由全控器件组成的斩波器或PWM变换器，以及晶闸管相控整流器。
用于控制交流电机的主要是变压变频器，其中中、小容量的多为PWM变换器。
常用的交流PWM控制技术有：（1）基于正弦波对三角波脉宽调制的SPWM控制；（2）基于消除指定次数谐波的HEPWM控制；（3）基于电流滞环跟踪的CHPWM控制；（4）电压空间矢量控制（SVPWM控制），或称磁链轨迹跟踪控制。
在以上4种PWM变换器中，前两种是以输出电压接近正弦波为控制目标的，第3种以输出正弦波电流为控制目标，第4种则以被控电机的旋转磁场接近圆形为控制目标。
显然第4种的效果最好，而且是直接控制功率器件的开关状态，算法简单，故应用最广。
随着电力电子变换器的日益普及，谐波和无功电流给供电电网造成的“电力公害”越来越值得重视。
解决这个问题的办法有二：（1）采用有源滤波和无功补偿装置，（2）开发“绿色”电力电子变换器。
后者要求功率因数可控，各次谐波分量小于国际和国家标准允许的限度，显然这是一种治本的办法。
目前已经应用的绿色变换器有：双PWM交-直-交变换器、多单元串联的中压变换器、多电平中压变换器等。
受到普遍重视还在开发的有：交-交矩阵式变换器，它具有输入电流和输出电压都接近正弦波、能量传输可逆、可省去直流滤波电容等优点，但主电路略嫌复杂，如果能成功地开发出双向IGBT模块，则结构可大为简化。
3 可控交流电气传动逐步取代直流传动已经成为不争的事实直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。
在20世纪大部分年代里，鉴于直流传动具有优越的可控性能，高性能可调速传动一般都用直流电机，而约占电气传动总容量80%的不变速传动则采用交流电机，这种分工在当时已成为举世公认的格局。
直到20世纪70年代，由于采用电力电子变换器的高效交流变频传动开发成功，结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、效率高、转动惯量小的交流笼型电机进入了可调速领域，一直被认为天经地义的交直流传动按调速分工的格局终于被打破了。
此后，交流调速传动主要沿着下述三个方向发展和应用：（1）一般性能的节能调速和工艺调速，（2）高性能交流调速系统，（3）特大容量、极高转速的交流传动。
交流电机主要分异步电机和同步电机两大类。
异步电机调速传动种类繁多，以其转差功率的去向来区分有三大类：（1）转差功率消耗型调速——如降电压调速、绕线电机转子串电阻调速；（2）转差功率回馈型调速——如绕线电机串级调速、内馈斩波调速、双馈调速；（3）转差功率不变型调速——如变压变频调速、变极对数调速。
各种调速方法各有其用途，目前应用最普遍的是笼型转子电机变压变频调速。
同步电机没有转差功率，故其调速只能是转差功率不变（恒等于0）型的，只能靠变压变频调速。
开关磁阻电机是一种特殊型式的同步电机，有其独特的比较简单的调速方法。
1.3 交流传动在我国的应用和展望一我国变频技术应用现状国内变频调速技术经过十多年的应用推广 , 得到了飞速发展。
变频器己广泛应用于国民经济的各个行业。
促进了节能改造, 极大地提高了我国工业电气传动水平。
但推进的力度还不够 , 变频器应有的潜能还远没有充分发挥出来。
1997 年统计全国需进行调速改造的变频器市场大约有1500亿元人民币 ( 不包括后来新增的需调速设备 ), 但到 2001 年 , 改造不到10%( 包括高效节能电机的使用在内 ) 。
距离国家 " 电机系统节能计划 " 投资500 亿元进行发展的要求相距甚远。
这里有我国电网结构问题, 耗能大, 浪费多的电机设备多集中在大型企业, 主要是那些高压电风机与水泵上 , 据有关资料统计报道 , 我国风机、水泵、空气压缩机总数大约 4200 万台 , 装机容量约 1.1 亿万千瓦。
然而实际情况大多是大马拉小车、无论轻载重载都以一种恒速的方式运行。
实际工作效率只有60-40%, 损耗电能占总发电量的 40% 。
多数情况 , 设备不能跟随工作状况的变化及时调整运行设备的速度, 造成电能浪费 , 生产成本提高, 效益降低, 甚至造成环境污染。
其原因包括技术，电网，资金和认识等问题。
变频调速技术的应用和推广，在工业生产中无非是解决两大问题：一是节能，二是改善生产过程。
与此相对应的更多的是低压供电变频器的需求。
除去低压供电的小功率风机泵类以外，还有许多行业要求变频器不仅具有很好的速度控制精度，还要有快速的，精确的力矩控制性能。