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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.

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1 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:

2 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。

3 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。

4 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)。

5 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。

6 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

7   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

8 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

9 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)


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