机电系统动态特性数学模型ppt课件.ppt

第四章 机电系统的动态模型及传递函数,机电系统原理简化图,机电系统动力学方程和传递函数,第一节 机电系统原理简化图,机电系统的动力学必须包括以下三方面内容：（1）系统的物理描述；（2）系统运动微分方程的推导；（3）符合所关心的运动条件的方程解。,1、元件方程（1）系统元件的分类 a. 能源（力、电压或电流）； b. 能量储存元件（质量、惯量、弹簧；电容电压、电感电流）； c. 能量消耗元件（阻尼、电阻）； d. 能量变换元件（电动机、发电机）； e. 能量传输和调节元件（传动机构、执行机构、导线、增力机构、放大器等）。,2、机电系统元件的连接原则,电的系统（电网络）,机械系统（机械网络）,电的系统（电网络）,机械网络(机械系统),(1)达朗贝尔原理 含义:作用在物体上的全部力平衡且总和为零.,（2）空间连续律含义:绕任意一个机械回路的全部位移或速度和必须为零.,电网络与机械网络的相似性（1）,电网络,机械网络,电网络,机械网络,当电流i相似于F时,当电压V相似于F时,电网络与机械网络的相似(3）,3、机电系统的简化图,机电耦合系统中第K个机械节点的平衡力为：,式中正负号的解释：弹簧力、惯性力相当于阻力；外加的机械力、机电耦合场的作用力相当于主动力。,机电系统简化图,第二节 机电系统动力学方程与传递函数,电动机与旋转变换器相连的系统方程,(1) 机械网络,（2）电气网络,对以上两式进行拉氏变换：,由此可作出，输入、输出的闭环控制系统方块图：,第四章 本章习题与思考题,1、举例说明机电系统的能量元件及其组成。,2、机电系统的连接原则有哪几条，每条各举一 实例说明。,第七章 机电传动系统设计,1、常用低压电器元件的工作原理及用途 如：主令电器（按钮、行程开关、主令控制器、接近开关），刀开关、熔断器、继电器（电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器、热继电器）、接触器、自动开关（或空开）,2、电动机的各种典型控制线路,直接起动、串电阻降压起动、串自耦变压器起动、Y-换接起动、延边三角形起动、反接制动、能耗制动。,3、电动机的速度控制系统,电压负反馈、电流正反馈、转速负反馈、电压负反馈及电流正反馈、带PI调节器的转速反馈。,