自动化技术中的进给电气传动 基础·计算·设计PDF电子书下载

第1章 调节技术基础 2

1.1 术语与概念 2

1.1.1 控制与调节 2

1.1.2 调节回路信号 3

1.1.3 采样 6

1.1.4 线性化 9

1.1.5 定标 9

1.1.6 相对值 10

1.2 传递特性 11

1.2.1 静态传递特性 11

1.2.2 动态传递特性 11

1.2.3 基本传递环节 12

1.3 时间域描述 24

1.3.1 微分方程 24

1.3.2 阶跃响应特性 32

1.4 复变量域描述 37

1.4.1 频率响应特性 37

1.4.2 伯德图 40

1.4.3 P-T1特性和P-T2特性 42

1.4.4 频率响应特性测量 51

1.5 根轨迹 51

1.5.1 表示法 51

1.5.2 极点 52

1.5.3 零点 53

1.5.4 P2-T2环节的根轨迹 54

1.5.5 单质量振动器和双质量振动器的根轨迹 56

1.6 各种传递环节的连接 66

1.7 描述方法的对比 70

1.8.1 调节技术基础 71

1.8 附录 71

1.8.2 电气振动器与机械振动器之间的相似性 79

第2章 进给传动用调节回路 81

2.1 术语与概念 81

2.1.1 工作原理框图 81

2.1.2 过渡函数 83

2.1.3 精度 84

2.1.4 频率响应特性 85

2.1.5 稳定性特征值 86

2.2 调节器的结构方式 88

2.2.1 进给传动用调节器 88

2.2.2 模拟PI调节器 90

2.2.3 数字PI调节器 92

2.2.4 采样调节器 94

2.2.5 参考模型PI调节器 100

2.3 最优化规则 102

2.3.1 复比法 102

2.3.2 对称最优法、绝对值最优法 103

2.4 动态传递特性 105

2.4.1 参考模型PI调节器的基准频率响应特性 105

2.4.2 常规PI调节器的基准频率响应特性 105

2.4.3 PI调节器的干扰频率响应特性 106

2.4.4 调节器参数的确定 106

2.4.5 二阶和三阶标准频率响应特性 107

2.4.6 小结 110

2.5 时间域中的基准响应特性和干扰响应特性 111

2.5.1 基准响应特性 111

2.5.2 干扰响应特性 113

2.6.1 基准响应特性 115

2.6 复变量域中的基准响应特性和干扰响应特性 115

2.6.2 干扰响应特性 117

2.7 以转速调节回路为例建模 118

第3章 进给传动中的位置调节 131

3.1 术语概念、基础 131

3.1.1 结构与工作方式 131

3.1.2 位置测量 133

3.1.3位置调节回路的特征量和性能 136

3.1.4 线性位置调节回路的建模 138

3.2 线性位置调节回路的动态传递特性 144

3.2.1 采用间接测量系统时线性位置调节回路的基准响应特性 144

3.2.2 采用直接测量系统时线性位置调节回路的基准响应特性 150

3.2.3 线性位置调节回路的干扰响应特性 156

3.3.1 原因和影响量 168

3.3 圆形轮廓误差 168

3.3.2 采用间接测量系统时，由基准响应特性引起的偏差 169

3.3.3 采用直接测量系统时由基准响应特性引起的偏差 179

3.3.4 两个进给轴共同作用时圆形轮廓的畸变 180

3.3.5 对圆形轮廓偏差和畸变的小结 184

3.4 预先控制 192

3.5 基准量的影响作用 195

3.6 振动机构时位置调节的极限 198

3.6.1 固有频率 198

3.6.2 机构的频率响应特性 200

3.6.3 进给轴的调节技术描述 202

3.6.4 干扰最优法和阻尼最优法 205

3.6.5 采样周期的影响 217

3.7 对确定K系数的小结 219

4.1 计算方法 224

第4章 稳态设计与计算 224

4.2 稳态设计 225

4.2.1 要求 225

4.2.2 采用丝杠的进给传动 226

4.2.3 采用齿条/小齿轮的进给传动 234

4.2.4 直线电动机传动 238

4.3 动态设计的步骤 241

4.3.1 要求 241

4.3.2 概略设计 241

4.3.3 对速度和加速度的要求 242

4.3.4 实例 246

4.4 运动曲线图 254

4.4.1 冲击限制 254

4.4.2 位移行程的运动 261

4.4.3 定位时间的估算 278

4.4.4 运动质量的动能 281

4.4.5 可达到的加速度 282

4.4.6 周期性的负载循环 286

4.5 小结 293

4.5.1 进给传动系统设计的流程图 293

第5章 技术附录 302

5.1 公式符号 302

5.2 国际单位制（SI）单位 319

5.3 换算表 321

5.4 方程 326

5.5 电动机和变流装置的技术数据 327

参考文献 328

术语索引 331