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陈伯关于电力拖动自动控制系统演示文稿。

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简介:
电力拖动自动控制系统在电气工程领域占据着举足轻重的地位,其核心在于研究如何使电动机在自动化环境中实现高效、稳定的运行。陈伯时教授精心编纂的这套PPT教程,系统地涵盖了该主题的八个关键章节,为学习者提供了深入理解电力拖动控制系统的理论基础和实际应用的机会。第一章聚焦于电力拖动系统的概述,阐明工业生产中这一核心组成部分的地位,并详细介绍了电动机驱动机械设备的工作方式。本章将深入剖析电力拖动的基本概念,包括各种电动机类型——例如交流电机和直流电机——拖动系统的构成以及其运作原理,同时也会讨论其在现代工业中的重要作用。第二章则致力于探讨电机的数学模型,例如电磁转矩与电压、电流之间的关系,以及电机的静态特性和动态特性。这些模型对于分析和设计控制系统具有至关重要的意义。第三章深入分析电力拖动系统的稳态运行状态的基础。本章将讲解如何计算电动机在恒定负载下的速度、转矩和功率,并探讨通过调节电源电压或电枢电阻来改变运行状态的方法。第四章则侧重于暂态分析,该分析方法关注系统在非稳态条件下的行为,如启动、制动以及负载的变化情况。本章将介绍常用的暂态分析方法,包括时域分析和根轨迹法等技术手段。第五章阐述自动控制理论的基础是电力拖动自动控制系统的核心所在。本章将详细阐述控制器设计的基本原理,例如比例积分微分(PID)控制器及其反馈控制的概念。第六章进一步介绍了多种常见的控制策略,如速度控制、转矩控制和位置控制等策略及其相应的控制算法;同时也将探讨现代控制技术,例如矢量控制和直接转矩控制等先进技术方案。第七章则详细讲解了电力电子设备——如变频器和斩波器——及其在整个控制系统中的关键作用;本章将深入剖析这些设备的工作原理及它们在系统中的具体职责。第八章通过具体的案例分析展现了电力拖动自动控制系统在实际工业环境中的广泛应用场景,例如电梯的精确控制以及风机水泵的智能管理等实例;旨在帮助学习者更好地将理论知识与实际问题相结合。通过这八个章节的学习与实践相结合, 学生能够全面掌握电力拖动自动控制系统的理论知识体系, 并具备独立解决实际工程问题的能力。这份PPT教程无疑是电气工程专业学生及相关从业人员寻求参考的理想资料。

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  • 时的的PPT
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    该PPT介绍了陈伯时教授关于电力拖动自动控制系统的研究成果和理论知识,包括系统设计、分析及应用实例等内容。 电力拖动自动控制系统是电气工程领域的重要分支之一,它专注于研究电动机在自动化环境中的高效稳定运行方式。陈伯时教授所编写的PPT教程涵盖了该主题的八个关键章节,旨在为学习者提供深入理解电力拖动控制系统的理论基础和实践应用。 第一章:电力拖动系统概述 介绍工业生产中核心部分——电力拖动系统的基本概念、电动机类型(如交流电机与直流电机)、以及其工作原理。此外,还讨论了该技术在现代工业中的重要作用。 第二章:电机模型及动态特性 深入探讨不同类型的电机数学模型及其电磁转矩和电压电流的关系,并分析它们的静态特性和动态性能。这些内容对于系统控制设计至关重要。 第三章:电力拖动系统的稳态运行分析 讲解如何计算电动机在恒定负载下的速度、扭矩以及功率,同时介绍通过调整电源电压或电枢电阻来改变其工作状态的方法和原理。 第四章:电力拖动系统的暂态行为研究 关注系统启动、制动及负荷变化等非稳定条件下的表现,并引入常用分析方法如时间域分析与根轨迹法进行详细讲解。 第五章:自动控制理论基础 阐述控制器设计的基本原则,包括PID(比例积分微分)控制器以及反馈控制系统的工作机制。 第六章:电力拖动系统的控制策略 介绍常见的速度、转矩和位置控制技术及其对应的算法,并探讨现代矢量控制与直接转矩控制等先进技术的应用实例。 第七章:电力电子设备在控制系统中的应用 解析变频器、斩波器等工作原理及它们作为关键组件对整个系统性能的影响作用。 第八章:实际工业案例分析 通过电梯和风机水泵等多种应用场景展示电力拖动自动控制系统如何应用于实践中,帮助学习者将理论知识与现实问题相结合解决具体工程挑战。 综上所述,这套PPT教程旨在全面覆盖学生所需掌握的电力拖动控制系统的相关知识,并培养其在复杂工程项目中的实际应用能力。对于电气工程专业的师生及从业人员而言是一份极具参考价值的学习资料。
  • 的解答(作者:时、阮毅)
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    《电力拖动自动控制系统》由陈伯时和阮毅合著,全面解析了电机学及电力拖动领域中的自动控制技术,为读者提供了深入浅出的理论与实践指导。 ### 电力拖动自动控制系统知识点解析 #### 一、基础知识概览 在深入解析具体问题之前,我们首先简要回顾一下“电力拖动自动控制系统”的基本概念与原理。该系统利用电力电子技术对电机进行控制,主要用于实现对电机速度、位置或扭矩等参数的精确调节。这类系统广泛应用于工业自动化领域,例如机床控制和机器人驱动。 #### 二、关键知识点详解 ##### 2-2 调速系统的调速范围与静差率计算 **知识点说明:** - **调速范围**:指电机能够稳定运行的速度变化区间,通常表示为最高转速与最低转速的比值。 - **静差率**:衡量系统性能的重要指标之一,用来评估不同负载条件下速度稳定性。公式如下: \[ s = \frac{\Delta n}{n_N} \] 其中,$\Delta n$ 是稳态速降,$n_N$ 是额定转速。 **例题解析:** 题目给出调速系统的调速范围为1000~100 r/min,并要求静差率$s = 2\% $。计算系统允许的稳态速降$\Delta n$: 根据公式可得: \[ \Delta n = n_N \times s \] 代入数值,我们得到: \[ \Delta n = 100 \times (1 - 0.02) = 98\text{ r/min} \] ##### 2-5 晶闸管整流器-电动机调速系统的性能分析 **知识点说明:** - **晶闸管整流器**:一种将交流电转换为直流电的电力电子器件。 - **直流电机**:通过改变输入电压或励磁电流来调整速度。 **例题解析:** 1. **转速降落计算**: 在额定负载下,转速降落$\Delta n_N$ 可以用以下公式计算: \[ \Delta n_N = \frac{C_e \cdot R \cdot I_N}{n_N} \] 代入题目给定的参数: \[ \Delta n_N = \frac{0.2 \times 0.18 \times 305}{1000} = 0.274\text{ r/min} \] 2. **静差率计算**: 根据公式,我们有 \[ s_N = \frac{\Delta n_N}{n_N + \Delta n_N} \times 100\% \] 代入数值: \[ s_N = \frac{0.274}{1000 + 0.274} \times 100\% ≈ 2.15\% \] 3. **满足特定静差率与调速范围要求的转速降落计算**:题目要求满足 $s = 5\%, D = 20$ 的条件。 根据公式: \[ D = \frac{n_{max}}{n_{min}} \] 由静差率公式变形得到: \[ \Delta n_N = n_N \left(1 - \frac{s}{D}\right) \] 代入数值,我们计算出 \[ \Delta n_N = 1000\left(1 - \frac{0.05}{20} \right) = 2.63\text{ r/min} \] ##### 2-6 晶闸管稳压电源的性能分析 **知识点说明:** - **稳态结构**:指系统处于稳定状态时的状态。 - **比例调节放大系数、晶闸管装置放大系数和反馈系数**:这些参数决定了系统的增益和稳定性。 **例题解析:** 1. **输出电压计算**: \[ U_d = \frac{U_{*} \cdot K_p \cdot K_s}{1 + K_p \cdot K_s \cdot \gamma } \] 代入给定的参数,我们得到 \[ U_d = \frac{8.8\times2\times15}{1+2\times15\times0.7} = 12\text{ V} \] 2. **断开反馈线时的输出电压计算**: \[ U_d = U_{*}\cdot K_p \cdot K_s \] 代入数值,我们得到 \[ U_d =8.8\times2\times15=264\text{ V} \] 3. **减少反馈系数时的给定电压计算**:若要保持输出电压不变,需调整给定电压$U_*$。 根据公式重新计算: \[ U_{*}=\frac{U_d(1+K_p K_s \gamma)}{K_p K_s } \
  • 与运(第四版)习题解答——时著
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    《电力拖动自动控制与运动控制系统》(第四版)习题解答是由陈伯时编写的配套书籍,提供了原教材中各章节习题的详细解析和答案。 《电力拖动自动控制系统运动控制系统》是陈伯时教授的经典著作,主要涵盖了电力拖动系统自动化及运动控制系统的理论与实践内容。该书第四版在原有基础上进行了更新和扩展,以适应现代工业自动化技术的发展需求。 电力拖动自动控制系统属于电气工程领域的一个重要分支,它涉及电机驱动、电力电子技术和自动控制理论等多个方面的内容。其主要目标是通过自动控制手段使电动机能够稳定且高效地运行,并满足负载变化的需求。这包括对电动机速度、转矩和位置的精确控制以及系统的动态性能优化。 运动控制系统则是在电力拖动基础上增加了更高层次的控制策略,通常包括伺服驱动与步进驱动等技术,用于实现设备精确定位、高速响应及复杂轨迹控制等功能。这类系统广泛应用于机械制造、航空航天和精密仪器等多个领域。 陈伯时教授在该书中详细解析了各个章节的关键知识点,帮助读者深入理解电力拖动自动控制和运动控制的核心原理。例如,他可能会讲解如何设计PID控制器以改善系统的稳定性;利用矢量控制技术提升电动机的动态性能;以及应用现代控制理论如滑模控制、自适应控制等解决实际问题。 书中答案部分可能包括计算题、分析题及设计题解答等内容,覆盖电力拖动系统的基本概念、控制策略、系统建模、控制器设计和系统性能分析等方面。通过对这些问题的回答,读者可以检验自己是否掌握了电机的数学模型、控制系统传递函数、稳定性分析方法以及各种控制算法实现等关键知识点。 此外,《电力拖动自动控制系统运动控制系统》第四版及其答案部分还涉及到了电力电子变换器的工作原理(如变频器结构和控制方式),电动机调速方法(VF 控制与直接转矩控制)等内容。对于运动控制系统而言,书中可能还会介绍伺服系统的组成、伺服电机特性以及位置、速度及电流三环控制的设计。 《电力拖动自动控制系统运动控制系统》第四版及其答案部分是学习该领域理论知识和实践技能的宝贵资源,有助于读者全面提升在自动化控制领域的专业素养,并为未来的职业发展打下坚实基础。
  • 与运(阮毅、时)课后思考题答案.doc
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    这份文档提供了《电力拖动自动控制与运动控制系统》课程中由阮毅和陈伯时编著教材的课后思考题详细解答,帮助学生深入理解和掌握相关理论知识及应用技能。 本段落介绍了电力拖动自动控制系统中的运动控制部分的课后思考题答案。主要内容包括直流电动机的各种调速方法及其特点、直流PWM变换器电路的基本结构以及其工作原理。其中,直流电动机的调速方式有:调压调速、弱磁调速、转子回路串电阻调速和变频调速;而直流PWM变换器则是通过改变控制脉冲占空比来调节输出电压大小,并且二极管在此电路中起到续流的作用。
  • 的分析与设计(第3版)(作者:时).pdf
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    《电力拖动自动控制系统》(第三版)由陈伯时编写,全面解析了现代电力拖动技术及其自动化控制策略,是电气工程和自动化领域的权威教材。 本资料具有较强的专业性,适合电气专业从业人员参考学习。
  • ——运(第5版)》阮毅、杨影、时 习题解答.zip (54419)
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    本书为《电力拖动自动控制系统——运动控制系统(第5版)》配套的学习资料,包含各章节习题的详细解答,帮助读者巩固和加深对教材内容的理解。 《电力拖动自动控制系统——运动控制系统(第5版)》阮毅、杨影、陈伯时(习题解答).zip
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    《电力拖动的自动控制系统》一书深入探讨了基于电力驱动系统的自动化控制技术原理与应用实践,涵盖系统建模、分析及优化设计等多个方面。 电力拖动自动控制系统是一种利用电气设备实现对机械设备运动进行自动化控制的技术系统。它通过传感器检测机械系统的运行状态,并使用控制器根据预设的逻辑规则调整电机的工作参数,从而达到精确控制的目的。这种系统在工业生产中广泛应用,提高了生产的效率和精度。
  • MATLAB与Simulink在的仿真应用(第三版) 作者:
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    《MATLAB与Simulink在电力拖动自动控制系统的仿真应用(第三版)》由陈伯时编著,全面介绍了如何利用MATLAB和Simulink进行电力拖动系统的设计、建模及仿真分析。本书深入浅出地讲解了相关理论知识,并通过大量实例展示了软件的应用技巧,旨在帮助读者掌握现代自动化控制系统的核心技术与实践技能。 《MATLAB plus Simulink仿真电力拖动自动控制系统》第3版,作者陈伯时。这是一份百度网盘分享的资源。
  • 与运
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    《电力拖动的自动控制与运动控制系统》一书深入浅出地介绍了电力拖动系统中的自动化技术和运动控制原理,涵盖从基础理论到实际应用的技术细节。适合工程技术人员和高校师生阅读参考。 本多媒体课件依据教材内容分为8章,适用于大约60学时的课堂教学。章节安排如下:第1章为8-10学时,第2章为8-10学时,第3章为4-6学时,第4章为4-6学时,第5章为2-4学时,第6章为14-20学时,第7章为4-6学时,第8章为2-4学时。对于课时较少的专业可以根据需要选择使用相应章节。
  • 与运(第4版)
    优质
    《电力拖动自动控制与运动控制系统》(第4版)系统地介绍了电力拖动系统的原理和设计方法,涵盖电动机运行、调速控制及现代运动控制技术等内容。 《电力拖动自动控制系统:运动控制系统(第4版)》由阮毅、陈伯时主编,在2003年出版的第3版基础上进行了更新。第3版主要反映了三项技术进步:全控型电力电子器件取代了半控型器件,变换技术从相位控制转变为脉宽调制;模拟电子控制被数字电子控制所替代;交流可调拖动系统逐步取代直流拖动系统的趋势明显,并且交流拖动控制技术也取得了显著进展。第4版在保留和发扬前一版本特色的基础上,进一步将计算机仿真与辅助设计融入运动控制系统性能分析和设计中。 本书共分为三篇:第一篇为直流调速系统;第二篇是交流调速系统;第三篇则涵盖了伺服系统的相关内容。编写思路延续了前三版的风格,即理论知识与实际应用相结合,利用自动控制理论解决运动控制系统的分析和设计问题,并且以转矩和磁链(或磁通)控制规律为线索进行阐述,逐步深入探讨系统的静态和动态性能。为了适应技术发展的需求,在新版中补充了一些新的内容供读者选择使用。