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機電系統(tǒng) 紹 這章是處理有關電動機的數(shù)學模型和機電模型的。這些機電系統(tǒng)通過電磁感應實現(xiàn)電能和機械能之間的能量轉換為基礎的。機電系統(tǒng)的這個模型很重要 , 因為他們是大多數(shù)控制系統(tǒng)的重要組成。特別注意的是有持續(xù)直流場的電動機 , 是許多控制系統(tǒng)的基本的結構。這一個電動機被一個簡單的模型描述 ,而且它可以直接地控制馬達的扭矩。因為直流電動機的重要和簡易，所以這章從介紹直流電動機的模型開始 , 而且呈現(xiàn)直流電動機典型的負載組態(tài)。然后根據(jù)機械能和電能轉換的一般理論挑選主題并且強調在能功能上的一起呈現(xiàn)。提供給我們的 必需的背景來源于有關電動機的比較先進的模型。這包括一般的交流電動機和感應電動機的模型。 動機 紹 電動機在做旋轉運動時不動的部分被稱為定子。電動機做旋轉運動的部分叫做轉子。轉子被固定在馬達的負載軸上。轉子的運動是由電磁洛侖茲力作用在轉子上產生的馬達扭矩決定的。洛侖茲力的產生有許多不同的方法，而電動機的特性是由洛侖茲力的產生方法決定的。電動機可分為直流電動機和交流電動機。電動機的扭矩能精確地被控制，所以直流電動機很適合應用軟件控制。然而，最近在動力電子學方面的發(fā)展 , 已經使交流電動機的扭 矩也能被控制，從而使交流電動機現(xiàn)在也用于精確控制。關于電動機的基本參考是 (費茲杰羅， 983)，而一本包括控制方法的比較先進的教科書是 (996) 。 本的方程式 一個回轉式的電動機有一個隨著角速度旋轉的電動機軸，而且有一些設備來設定電動機扭矩 m=軸傳到電動機上的機械力是 Tω m 而傳遞到負載上的機械力是 m 馬達軸動力學可以被描述為一個帶 有 同的電動機是以馬達扭矩 電動機中扭矩取決于電磁力在液壓馬達中受壓液體的壓力，而在渦輪中扭矩是取決于流動液體的流量 ω 達的轉速通常是用轉每分鐘來描述的。關系到 位 s 是 v ? ?動機構模型 一個電動機通常的轉速是從 0到每分鐘 3000轉。專門設計的電動機可以達到每分鐘 12000轉。和這個相比教，汽車引擎一般是每分鐘 800 對于許多應用方ω 來講，負載所要求的速度是低于馬達的轉速的，而且必須還要設置一個減速箱。這就使得負載可以有一個相對較低的轉速，更重要的是，它提供了一個更高的扭矩。 帶有傳動定額 n(圖 的一個減速裝置可以被描述為 ω nω 對于 ) 常量 ω 是黏性摩擦系數(shù)。對于這個摩擦特點的更細節(jié)的研究 ,見第 5 章 . 馬達的扭矩可以直接控制，因此 動方式的等式是 m=e+(( )2]} m)- Bω m 為了簡便假設 w>0因此 1 ? m=（ 2 (( )2]?? m 這表示如果速度 0,1) m is of is of on . is so t is a of is mω m=e+(( )2]} m)- Bω m it is m>0 so m)= ? m=（ 2 (( )2]?? m is at m <2 (( )2]