1、現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制已成為電機(jī)學(xué)，電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)，計(jì)算 機(jī)控制技術(shù)， 控制理論，信號(hào)檢測與處理技術(shù)等多門學(xué)科相互交叉的 綜合性學(xué)科。 課上老師簡單介紹了運(yùn)動(dòng)控制及其相關(guān)學(xué)科的關(guān)系， 隨 著其他相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展， 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也在不斷發(fā)展， 不斷提高 系統(tǒng)的安全性，可靠性，在課上跟隨老師的思路，使我對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系 統(tǒng)有了更深刻的理解。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也叫做電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)是 通過對(duì)電動(dòng)機(jī)電壓，電流，頻率等輸入電量的控制 ,來改變工作機(jī)械的轉(zhuǎn)矩，速度，位移等機(jī)械量，使各種機(jī)械按人們期望的要求運(yùn)行 以滿足生產(chǎn)工藝及其他應(yīng)用的需要。 工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)運(yùn) 動(dòng)控制系統(tǒng)提出了日

2、益復(fù)雜的要求， 同時(shí)也為研制和生產(chǎn)各類新型的 控制裝置提供了可能。 在前期課程控制理論、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、 數(shù)據(jù)處理、 電力電子等課程的基礎(chǔ)上， 學(xué)習(xí)以電動(dòng)機(jī)為被控對(duì)象的控制系統(tǒng)， 培 養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念、 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本理論和方法、 初步的工程設(shè) 計(jì)能力和研發(fā)同類系統(tǒng)的能力。課堂上老師全面、 系統(tǒng)、深入地介紹了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制 原理、系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分析和設(shè)計(jì)方法。運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)容主要包括直流調(diào)速、交流調(diào)速和伺服系統(tǒng)三部分。直流調(diào)速部分主要介紹單閉環(huán)、 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和以全控型功率 器件為主的直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)等內(nèi)容； 交流調(diào)速部分主要包括基于異 步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)模型的調(diào)速系統(tǒng)、 基于異步

3、電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)模型的高性能調(diào) 速系統(tǒng)以及串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)； 隨動(dòng)系統(tǒng)部分介紹直、 交流隨動(dòng)系統(tǒng)的性 能分析與動(dòng)態(tài)校正等內(nèi)容。 此外，書中還介紹了近幾年發(fā)展起來的多 電平逆變技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)等內(nèi)容。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)既注重理論 基礎(chǔ)，又注重工程應(yīng)用，體現(xiàn)了理論性與實(shí)用性相統(tǒng)一的特點(diǎn)。書中 結(jié)合大量的工程實(shí)例，給出了其仿真分析、圖形或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，具有形 象直觀、簡明易懂的特點(diǎn)。第一部分中主要介紹直流調(diào)速系統(tǒng)， 調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三 種方法：改變電樞回路電阻調(diào)速閥， 減弱磁通調(diào)速法， 調(diào)節(jié)電樞電壓 調(diào)速法。變壓調(diào)速是是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要方法， 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)至少包 含了兩部分：能夠調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)電樞電壓的直

4、流電源和產(chǎn)生被調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)速的直流電動(dòng)機(jī)。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展， 可控直流電源主要有 兩大類，一類是相控整流器，它把交流電源直接轉(zhuǎn)換成可控直流電源； 另一類是直流脈寬變換器， 它先把交流電整流成不可控的直流電， 然 后用 PWM 方式調(diào)節(jié)輸出直流電壓。本章說明了兩類直流電源的特 性和數(shù)學(xué)模型。當(dāng)用可控直流電源和直流電動(dòng)機(jī)組成一個(gè)直流調(diào) 速系統(tǒng)時(shí)，它們所表現(xiàn)車來的性能指標(biāo)和人們的期望值必然存在 一個(gè)不小的差距，并做出了分析。開環(huán)控制系統(tǒng)無法滿足人們期 望的性能指標(biāo)， 本章就閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)展開分析和討論。論述哦了轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制規(guī)律，分析了系統(tǒng)的靜 差率，介紹了 PI 調(diào)節(jié)器和

5、 P 調(diào)節(jié)器的控制作用。轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直 流調(diào)速系統(tǒng)能夠提高調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能， 但動(dòng)態(tài)性能仍不理想， 轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是靜動(dòng)態(tài)性能良好，應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)；還介紹了轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的組成及其靜特 性，數(shù)學(xué)模型，并對(duì)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì) 分析。本章對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了討論，論述了與調(diào) 速系統(tǒng)緊密關(guān)聯(lián)的數(shù)字測速方法和數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方法， 并 用 MATLAB 仿真軟件對(duì)轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。第二部分主要介紹交流調(diào)速系統(tǒng)。交流調(diào)速系統(tǒng)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩大類。異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分為3 類：轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率饋送

6、型調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率不變型 調(diào)速系統(tǒng)。同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率恒為零，同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速只能通 過改變同步轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，由于同步電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)是固定的，只能 采用變壓變頻調(diào)速。本章介紹了基于等效電路的異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)模型，討論異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速的基本原理和基頻以下的電流補(bǔ)償控制。首先介紹了交流PWM 變頻器的主電 路，然后討論正選 PWMSPWM ) ，電 流 跟 蹤 PWM （ CFPWM ） 和 電 壓 空 間 矢 量PWM(SVPWM)三種控制方式，討論了電壓矢量與定子磁鏈的關(guān)系，最后介紹了PWM 變頻器在異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用的特殊問題。并討論了轉(zhuǎn)速開環(huán)電壓頻率協(xié)調(diào)控制的變壓變頻調(diào)速系 統(tǒng)和通用

7、變頻器。詳細(xì)討論了轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的工作 原理和控制規(guī)律，并介紹了變頻調(diào)速在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí) 例。矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制是兩種基于動(dòng)態(tài)模型的高性能的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，矢量控制系統(tǒng)通過矢量變換和按轉(zhuǎn)子磁鏈定 向，得到等效直流電機(jī)模型，然后按照直流電動(dòng)機(jī)模型設(shè)計(jì)控制 系統(tǒng)；直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)矩偏差和定子磁鏈幅值偏差的符 號(hào)，根據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘奈恢茫苯舆x取合適的定子電 壓矢量，實(shí)施電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的控制。兩種交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的靜，動(dòng)態(tài)性能，各有所長，也各有不足之處。現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制已成為電機(jī)學(xué)，電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)，計(jì)算 機(jī)控制技術(shù)， 控制理論，信號(hào)檢測與處理技術(shù)等多門學(xué)科相互交叉的 綜合性學(xué)科。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是以電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象 ,以控制器為核心 ,以電力電子、功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu) ,在控制理論指導(dǎo)下組成的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多種多樣 , 但從基本結(jié)構(gòu)上看 , 一個(gè) 典型的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件主要由上位計(jì)算機(jī)、 運(yùn)動(dòng)控制器、 功 率驅(qū)動(dòng)裝盆電動(dòng)機(jī)和傳感器反饋檢測裝置和被控對(duì)象等幾部分組成。電動(dòng)機(jī)及其功率驅(qū)動(dòng)裝置作為執(zhí)行器主要為被控對(duì)象提供動(dòng)力。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從直流到交流， 從開環(huán)到閉環(huán)， 從模 擬到數(shù)字，直到基于PC的伺服控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和基于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)控制 的發(fā)展過程，每個(gè)過程的發(fā)展都在很大程度上促進(jìn)了