工业控制技术总结 仅供参考

工业控制技术

控制部分

1、 开怀控制:若系统中的信号只从控制装置向被控对象传递，及信号传递路径不构成闭合回路，这类控制被称为

开环控制，相应的控制系统称为开环控制系统。系统的输出对输入无影响，一个确定的输入量只对应一个确定的输出量，系统精度将取决于控制器及被控对象参数的稳定性。

2、 闭环控制:通过检测装置检测输出量，并与输出信号进行比较，进而使控制装置按照二者的差值来调节输出量，

此类控制被称为闭环控制，又被称为偏差控制或反馈控制。由给定量至被控量的通道称为前向通道，由被控量至系统输入端的通道称为反馈通道。作用在反馈环内前向通道上的扰动所引起的被控量的偏差值，经系统调节和控制，都会得到减小或消除。

3、 自动控制系统要求：稳定性、快速性、准确性

4、 反馈环节：给定环节、比较环节、校正环节、功放环节、执行机构、检测装置

机电传动系统

1、 方向判断（P13_2.3）

dt d J

T T L M ϖ

=-（以n 为参考，T M 同为正，T L 异为正） 2、 负载转矩的折算（P14_2.72.8）

1） 等功率法

多轴旋转拖动系统c

L L L M

L L L M L L L j T T j

T T T T T ηωωωω'='='=='⋯=⋯=321321传动效率)(/速比：ηηηηωωc L M j j j j

多轴直线拖动系统M

c L M c L M L n Fv

T n Fv T T Fv ηπωωηω55.9—》—602====

2） 动能守恒法 多轴旋转拖动系统25.1～1.12

22

2

2

=+=+=δδδL

L M

Z L L

M

Z

j GD GD GD j J

J J

多轴直线拖动系统）

375（3652222221212

2

2

2

2211dt dn GD T T n Gv j GD j GD GD GD v

m j J j J J J M Z L M M

L L M

Z M

L L M Z =-+⋯++=+⋯++=ω

3、 负载特性（P11）

1）恒转矩型：1.反抗性转矩：因摩擦、非弹性体压缩、拉伸而产生的负载转矩；方向：恒与运动方向相反（阻碍作用）2.位能转矩：由物体的重力、弹性体压缩、拉伸而产生的负载转矩；方向：与运动方向无关 2）离心式通风机型：特点：转矩与转速平方成正比，如：水泵，离心式鼓风机 3）直线型：特点：转矩与转速成正比

M

L L

L M L T T P P ϖϖη'=

'=

负载轴功M

P L

P '折算到电机轴上的等效

∑=i

i i z J J 2

21221ϖϖgJ

GD 42=等效转动惯i J z

J 各轴的转动惯量与角速

i

ϖ和

4）恒功率型负载特性：特点：转矩与转速成反比

4、 系统稳定运行条件（P12~P13 P14_2.11）

含义：1.系统能以一定速度匀速运转2.系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负载转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证系统在干扰消除后恢复到原来的运行速度。

必要条件：电动机轴上的拖动转矩T M 与折算到电动机轴上的负载转矩T L 大小相等，方向相反，互相平衡。意味着，电动机的机械特征曲线n=f(T M )和生产机械的负载特制曲线n=f （T L ）必须有交点。

充分必要条件：1.电动机的机械特征曲线n=f(T M )和生产机械的负载特制曲线n=f （T L ）有交点2.当转速大于平衡点所对应的转速时，T M T L ，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有T M -T L >0。

1、 系统稳定运行条件

dt d J T T L M ϖ=-dt dn GD T T L M 3752

=-

传感器（测速传感器）

2、 辨向信号（详见PPT ）

3、 M

法测速（适用高转速场合）

编码器每转产生 N 个脉冲，在T 时间段内有 m1 个脉冲产生，则转速（r/min)为:n = 60m1/（NT ）例题：有一增量

式光电编码器，其参数为1024p/r ，在5s 时间内测得65536个脉冲，则转速（r/min)为：n = 60 × 65536 /（1024 × 5）=768 r/min

4、 T 法测速（适用低转速场合）

编码器每转产生N 个脉冲，用已知频率f c 作为时钟，填充到编码器输出的两个相邻脉冲之间的脉冲数为m 2，则转速(r/min)为：n = 60f c / （Nm 2 ）例题：有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r ，测得两个相邻脉冲之间的脉冲

数为3000，时钟频率f c 为1MHz ，则转速（r/min)为：n = 60f c /（Nm 2 ）=60×106/（1024×3000）=19.53 r/min

直流电机工作

1、 基本结构（P86）定子：产生主磁场和支撑电机；转子：产生机械转矩以实现能量转换；

2、 工作原理（电路图见PPT2-2）

供给励磁绕组电流的方式称为励磁方式。分为他励和自励两大类，自励方式又分并励、串励和复励三种方式。 1）他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即：a I I =

2）并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足

a f

I =I+I

4

/22mD m J ==ρmg G =min //}{60

2}{r s rad n π

ϖ=