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电机拖动与运动控制，以及电机拖动运动控制系统第五版答案，是一个在工业自动化领域中非常重要的主题。随着科技的发展和制造业的进步，越来越多的机械设备开始使用电机作为动力源，而电机拖动与运动控制系统则成为了实现设备精准运动的核心技术。
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在电机拖动与运动控制系统中，电机是整个系统的核心。不同的电机类型适用于不同的应用场景，比如直流电机适用于需要高转速和高扭矩的场合，而步进电机则适用于需要高精度定位和转速控制的场合。系统的设计师需要根据具体的需求来选择合适的电机类型。
运动控制算法和编程也是电机拖动与运动控制系统的重要组成部分。它们决定了电机的运动轨迹、速度和力度等参数，直接影响到整个系统的性能和稳定性。电机拖动与运动控制系统第五版提供了一系列先进的算法和编程示例，帮助用户快速实现各种运动控制任务。
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电机拖动与运动控制，电机拖动运动控制系统第五版答案
常用的运动控制系统分两大类(运动控制系统)和(过程控制系统)
自动控制系统按其控制对象的不同分为两大类。一类具有运动性质，需由电动机拖动来实现，称为运动控制系统（或称传动控制系统），而将运动控制系统的工作过程称为运动控制；
另一类的控制对象是如温度、压力、流量、物料、成分、液位和酸碱度等工业生产过程中的量，比如精馏塔中化工产品的生产控制、锅炉中的蒸汽温度的控制等，控制这类对象的自动控制系统称为过程控制系统，而将过程控制系统的工作过程称为过程控制。一般，过程控制中常常伴有物体的流动和能量的流动，控制好物量流和能量流的大小，可以达到过程控制目标的要求。运动控制的执行元件是电动机，过程控制的执行元件是调节阀。无论是运动控制还是过程控制，它们均适用于相同的自动控制理论。由于被控对象不相同的特点，两类控制系统在响应特性上也呈现出不同的特征。运动控制系统的调节时间短、响应速度快；而过程控制系统中常常含有大惯性环节、大延时环节等，调节时间长，响应速度慢。
在应用控制理论解决具体控制问题时，会存在一定的差异。在这两大类控制系统中，根据控制对象的具体要求、输入信号的特征、信号传输过程是否连续、参数是否时变、系统中是否含有非线性元件等，还可将控制系统作进一步的分类。
电机拖动与运动控制系统
M7120平面磨床中为什么采用电磁吸盘来夹持工件 电磁吸盘线圈为何要用直流供电而不能用交流供电
答:电磁吸盘与机械夹紧装置相比,具有夹紧迅速,不损伤工件,工作效率高,能同时吸持多个小工件,在加工过程中工件发热可以自由伸延,加工精度高等优点.交流电流不能保证电磁的连续性,通常用交流应用于去磁装置.
3.2 M7120型平面磨床电气控制原理图中电磁吸盘为何要设欠电压继电器KV 它在电路中怎样起保护作用 与电磁吸盘并联的RC电路起什么作用
答:为避免当电源电压不足或整流变压器发生故障,吸盘的吸力不足,在加工过程中会使工件高速飞离而造成的事故.我们在电路中设置了欠电压继电器KV,其线圈并联在电磁吸盘电路中,,常开触点串联在KM1,KM2线圈回路中,当电源电压不足或为零时,KV常开触点断开,使KM1,KM2断电,液压泵电动机M1和砂轮电动机M2停转,确保生产安全.
电磁吸盘并联的RC电路为电磁吸盘线圈的过电压保护 电磁吸盘匝数多,电感大,通电工作时储有大量磁场能量.当线圈断电时,两端将产生高压,若无放电回路,将使线圈绝缘及其它电器设备损坏.为此在线圈两端接有RC放电回路以吸收断开电源后放出的磁场能量.
3.3 在Z3040摇臂钻床电路中,时间继电器KT与电磁阀YV在什么时候动作,YV动作时间比KT长还是短 YV什么时候不动作
答:当上升按扭闭合,时间继电器KT线圈通电,其瞬时常开触点闭合.同时,KT断电延时断开,其触点闭合,接通电磁阀YV线圈.由此看出KT比YV动作时间长.当主柱箱和立柱夹紧时YV不动作
3.4 Z3040摇臂钻床在摇臂升降过程中,液压泵电动机和摇臂升降电动机应如何配合工作 以摇臂上升为例叙述电路工作情况.
答:按上升按钮SB3,时间继电器KT线圈通电,其瞬动常开触点闭合,接触器KM4线圈通电,使M3正转,液压泵供出正向压力油.同时,KT断电延时断开常开触点闭合,接通电磁阀YV线圈,使压力油进入摇臂松开油腔,推动松开机构,使摇臂松开并压下行程开关SQ2,其常闭触点断开,使接触器KM4线圈断电,M3停止转动.同时,SQ2常开触点闭合,使接触器KM2线圈通电,摇臂升降电动机M2正转,拖动摇臂上升(参考课本理解).
3.5 Z3040摇臂钻床电路中具有哪些联锁与保护 为什么要有这些联锁与保护 它们是如何实现的
答:M1为单方向旋转,由接触器KM1控制,主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现,并由热继电器FR1作电动机长期过载保护.
M2由正,反转接触器KM2,KM3控制实现正反转.控制电路保证,在操纵摇臂升降时,首先使液压泵电动机起动旋转,供出压力油,经液压系统将摇臂松开,然后才使电动机M2起动,拖动摇臂上升或下降.当移动到位后,保证M2先停下,再自动通过液压系统将摇臂夹紧,最后液压泵电机才停下.M2为短时工作,不设长期过载保护.
M3由接触器KM4,KM5实现正反转控制,并有热继电器FR2作长期过载保护.
3.6 Z3040摇臂钻床,若发生下列故障,请分别分析其故障原因.
(1)摇臂上升时能够夹紧,但在摇臂下降时没有夹紧的动作.
(2)摇臂能够下降和夹紧,但不能作放松和上升.
答:(1)下降时没有夹紧的动作,可能是反向压力装置损坏,即液压泵电动机不能够反向运作.
(2)升降电动机的正向运作和液压泵电动机的正向运作装置出现问题而导致不能放松和上升.
3.7 说明X62W型万能铣床工作台各方向运动,包括慢速进给和快速移动的控制过程,说明主轴变速及制动控制过程,主轴运动与工作台运动联锁关系是什么
答:工作台在六个方向上运动都有连锁,任何时刻,工作台在六个方向上只能有一个方向的进给运动.电动机能够正反转从而适应六个方向上的运动要求.快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成.圆工作台和工作台的进给运动不能同时运行.
3.8 X62W万能铣床控制线路中变速冲动控制环节的作用是什么 说明控制过程.
答:在进给变速时,为使齿轮易于啮合,电路中设有变速"冲动"控制环节.将蘑菇形进给变速手柄向外拉出,转动蘑菇手柄,速度转盘随之转动,将所需进给速度对准箭头;然后再把变速手柄继续向外拉至极限位置,随即推回原位,若能推回原位则变速完成.就在将蘑菇手柄拉到极限位置的瞬间,其联动杠杆压合行程开关SQ6,使触点SQ6-2先断开,而触点SQ6-1后闭合,使KM4通电,M2正转起动.由于在操作时只使SQ6瞬时压合,所以电动机只瞬动一下,拖动进给变速机构瞬动,利于变速齿轮啮合(结合3~8图理解).
3.9 说明X62W万能铣床控制线给中工作台六个方向进给联锁保护的工作原理.
答:在同一时间内,工作台只允许向一个方向运动,这种联锁是利用机械和电气的方法来实现的.例如工作台向左,向右控制,是同一个手柄操作的,手柄本身起到左右运动的联锁作用;同理,工作台横向和升降运动四个方向的联锁,是由十字手柄本身来实现的.而工作台的纵向与横向,升降运动的联锁,则是利用电气方法来实现的.由纵向进给操作手柄控制的SQ1-2,SQ2-2和横向,升降进给操作手柄控制的SQ4-2,SQ3-2组成两个并联支路控制接触器KM4和KM5的线圈,若两个手柄都扳动,则这两个支路都断开,使KM4或KM5都不能工作,达到联锁的目的,防止两个手柄同时操作而损坏机构.
3.10 X62W万能铣床控制电路中,若发生下列故障,请分别分析其故障原因.
(1)主轴停车时,正,反方向都没有制动作用.
(2)进给运动中,不能向前右,能向后左,也不能实现圆工作台运动.
(3)进给运动中,能上下左右前,不能后.
答:(1)速度继电器KS出现故障,起触点不能正常工作,导致主轴制动不起作用.
(2)进给运动中之所以不能实现前右方向的运动是因为电动机M2的正向开关KM4不能闭合,从而不能正方向运转和带动圆工作台单向运转.
(3)行程开关SQ4出现问题 或者十字手柄
3.11 试述T68型镗床主轴电动机高速起动时操作过程及电路工作情况.
答:若将速度选择手柄置于高速档,经联动机构将行程开关SQ1压下,触点SQ1(16区)闭合,同样按下正转起动按钮SB3,在KM3通电的同时,时间继电器KT也通电.于是,电动机M1低速△接法起动并经一定时间后,KT通电延时断开触点KT(13区)断开,使KM3断电; KT延时闭合触点(14区)闭合,使KM4,KM5通电.从而使电动机M1由低速△接法自动换接成高速丫丫接法.构成了双速电动机高速运转起动时的加速控制环节,即电动机按低速档起动再自动换接成高速档运转的自动控制,控制过程为:
↗ KT+ ↗ YB+ KT延时到 ↗ KM4+ ↗ KT-
SB3+ →KM1+(自锁)→KM3+ →M1低速起动 → KM3- →KM5+ →M1高速起动
3.12 分析T68型镗床主轴变速和进给变速控制过程.
答:主轴变速和进给变速是在电动机M1运转时进行的.当主轴变速手柄拉出时,限位开关SQ2(12区)被压下,接触器KM3或KM4,KM5都断电而使电动机M1停转.当主轴转速选择好以后,推回变速手柄,则SQ2恢复到变速前的接通状态,M1便自动起动工作.同理,需进给变速时,拉出进给变速操纵手柄,限位开关SQ2受压而断开,使电动机M1停车,选好合适的进给量之后,将进给变速手柄推回,SQ2便恢复原来的接通状态,电机M1便自动起动工作.
3.13 T68型镗床为防止两个方向同时进给而出现事故,采取有什么措施
答:为保证主轴进给和工作台进给不能同时进行,为此设置了两个联锁保护行程开关SQ3与SQ4.其中SQ4是与工作台和镗头架自动进给手柄联动的行程开关,SQ3是与主轴和平旋盘刀架自动进给手柄联动的行程开关.将行程开关SQ3,SQ4的常闭触点并联后串接在控制电路中,当以上两个操作手柄中任一个扳到"进给"位置时,SQ3,SQ4中只有一个常闭触点断开,电动机M1,M2都可以起动,实现自动进给.当两种进给运动同时选择时,SQ3,SQ4都被压下,其常闭触点断开,将控制电路切断,M1,M2无法起动,于是两种进给都不能进行,实现联锁保护.
3.14 说明T68型镗床快速进给的控制过程.
答:为缩短辅助时间,提高生产率,由快速电动机M2经传动机构拖动镗头架和工作台作各种快速移动.运动部件及其运动方向的预选由装设在工作台前方的操作手柄进行,而镗头架上的快速操作手柄控制快速移动.当扳动快速操作手柄时,相应压合行程开关SQ5或SQ6,接触器KM6或KM7通电,实现M2的正,反转,再通过相应的传动机构使操纵手柄预选的运动部件按选定方向作快速移动.当镗头架上的快速移动操作手柄复位时,行程开点SQ5或SQ6不再受压,KM6或KM7断电释放,M2停止旋转,快速移动结束.
3.15 请设计一台机床控制线路.该机床共有三台电动机:主轴电动机M1,润滑泵电动机M2,冷却泵电动机M3,设计要求如下:
(1)M1单向运转,有机械换向装置,采用能耗制动.
(2)M2,M3共用一只接触器控制,如M3不需工作,可通过转换开关SA切断.
(3)主轴可点动试车且主轴电动机必须在润滑泵电动机工作3min后才能起动.
(4)电网电压及控制线路电压均为380V,照明电压36V.
(5)必要的保护及照明.
电机拖动运动控制系统第五版答案
这就得看你的控制系统是怎么构成的了。如果你的位置闭环是做在驱动器里面的话，上位机如PLC或者是运动控制器只需要发脉冲指令，这是编码器只需要反馈到驱动器。如果你的驱动器只有速度和电流环，位置环由上位装置去做，那么编码器肯定是要反馈到运动控制器里面的，你说的反馈到驱动器里只不过是一种假象，驱动器会吧编码器的反馈信号在传输给运动控制器，这是你没有看到的。
电机拖动运动控制系统
东菱伺服器用位置控制电动缸，需要流畅快速运动，需要调哪些参数？ 运动控制器就是控制电动机的运行方式：比如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行，或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停。下面通过一些步骤来说明一下。 运动控制器控制伺服电机通常采用两种指令方式：数字脉冲和模拟信号。数字脉冲这种方式与步进电机的控制方式类似，运动控制器给伺服驱动器发送“脉冲/方向”或“CW/CCW”类型的脉冲指令信号；伺服驱动器工作在位置控制模式，位置闭环由伺服驱动器完成。日系伺服和国产伺服产品大都采用这种模式。其优点是系统调试简单，不易产生干扰，但缺点是伺服系统响应稍慢。 伺服电动缸图解：运动控制器以模拟量信号控制伺服电机的一般调试步骤 1、初始化参数 在接线之前，先初始化参数。 在控制器上：选好控制方式；将PID参数清零；让控制器上电时默认使能信号关闭；将此状态保存，确保控制器再次上电时即为此状态。 在伺服驱动器上：设置控制方式；设置使能由外部控制；编码器信号输出的齿轮比；设置控制信号与电机转速的比例关系。建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。松下MINASA4系列伺服驱动器的速度指令增益参数Pr50用来设置1V指令电压对应的电机转速（出厂值为500），如果你只准备让电机在1000转以下工作，将这个参数设置为111。 2、接线 将控制器断电，连接控制器与伺服之间的信号线。以下的连线是必须的：控制器的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，将电机和控制器上电。此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制器是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置。 3、试方向 对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制器打开伺服的使能信号。此时伺服电机应该以一个较低的速度转动，这就是所谓的“零漂”。一般控制器上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令（参数）控制。如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加；给出负数，电机反转转，编码器计数减小。如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制器或电机上的参数，使其一致。 4、抑制零漂 在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。使用控制器或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性，不必要求电机转速绝对为零。 5、建立闭环控制 再次通过控制器将伺服使能信号放开，在控制器上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制器能允许的最小值。将控制器和伺服的使能信号打开。电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。 6、调整闭环参数 细调控制参数，确保电机按照控制器的指令运动，这是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验，这里只能从略了。
电机拖动运动控制系统第五版第五章答案
直流电机则受两个继电器KMR和KML的常开主触头CR和CL控制，CR接通时直流电机反转，CL接通时直流电机正转；使SR和SL分别控制继电器KMR和KML的得电，记住得电回路需要互锁；则当直流电机启动并正转，控制的小车运动到右边，触发SR时，KMR得电，KML失电，CR闭合，电机反转，带动小车往回运动至左边，触发SL时，KML得电，KMR失电，CL闭合，电机正转，周而复始，即可完成直流电机来回的运动。直流电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制，即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。而采用励磁磁场控制方式时，由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。由于电枢电流不允许超过额定值，因而随着磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降，输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式。电机到了最后就是靠电流控制磁场，那种电机都是这个原理，但直流伺服是闭环的，过程有补偿定位，所以强过步进。伺服电机有两种输入信号：模拟量和脉冲。所谓模拟量就是电压，比如输入电压范围是-10~10v的，-10V对应电机反转最大转速，0v对应不转，10v对应正转最大转速。脉冲信号就是通过上位机（单片机，plc，cnc控制系统等）发出脉冲信号，发送脉冲的频率决定了电机的转速。脉冲的类型有双脉冲，正交脉冲和转速加方向型3种。伺服电机不管直流还是交流都是这样的。
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