机械控制技术 （机电传动控制） ——考试课、专业基础课、必修课 主讲：郝一舒 地点：同济大学机械北馆205室 电话：65983604
本课程的任务： l 了解机械控制技术的一般知识； l 掌握电机、晶闸管、PLC等工作原理、特 性和选用方法； 适用场合； l 了解最新控制技术在工业生产中的应用。
1 绪论 1.1 机电传动的目的和任务 1.1.1 含义 1.1.2 目的 机电传动（电力传动、电力拖动） ——以电动机为原动机驱动生产机械的系统总称。 1.1.2 目的 ——将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止及速度调节，保证生产过程的正常进行。
1.1.3 任务 广义——使生产机械设备、生产线、车间、甚至整个工厂都实现自动化。 狭义——控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动条件的改善以及能量的合理利用。 如：精密机床——加工精度达几或几十微米，宽范围调速。 可逆轧钢机——迅速启动、制动和反转（不足1秒）。 电梯、提升机——启动和制动平稳，准确停止（定位）。
1.2 机械控制技术的发展概况 1.2.1 机电传动发展阶段 1)成组拖动（一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械） 2)单电机拖动（一台电动机拖动一台生产机械） 3)多电机拖动（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：龙门刨床的刨台、左右垂直刀架与侧刀架、横梁及其 夹紧机构。
1.2.2 控制系统发展阶段 1) 20世纪初 简单的接触器、继电器等控制（断续控制） 2) 30年代 机电放大机控制（连续控制） 1) 20世纪初 简单的接触器、继电器等控制（断续控制） 2) 30年代 机电放大机控制（连续控制） 3) 40~50年代 磁放大器、大功率可控水银整流器控制 4) 50年代末 大功率固体可控整流元件——晶闸管 5) 60年代 功率晶体管控制 晶体管、晶闸管的特点： l 效率高、反应快 l 控制特性好 l 可靠性高、寿命长 l 维护容易、体积小、重量轻
6) 70年代至今 采样控制（断续控制，等效于连续控制），它将晶闸管技术与微电子技术、计算机技术紧密结合起来。 70年代 CNC 80年代 FMS（CAD/CAM） 90年代 CIMS
1.3 课程的性质和安排 1.3.1 课程的性质 机电一体化产品质量和技术水平的高低，已是当今世界衡量一个国家实力和国际地位的重要标志。 面向21世纪，高等学校应培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的“机电复合型”人才，使学生掌握机、电、液、计算机等综合控制系统的技术。 综合控制系统中的电控系统： 弱电控制（如计算机控制技术） 强电控制（如伺服控制技术）——本课程内容
1.3.2 课程的内容安排 1 绪论 2 动力学基础 3 电力电子学——晶闸管及其基本电路 4 直流电动机控制系统（伺服系统、调速系统） 5 交流电动机控制系统 6 步进电动机控制系统 7 可编程控制器(PLC)