電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ) 綜述心得

《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》

綜述報(bào)告

專(zhuān)業(yè)及班級(jí)電子系09級(jí)自動(dòng)化（1）班姓名王典學(xué)號(hào)090507201*授課老師_孫強(qiáng)完成時(shí)間_201*年5月24日

課程綜述評(píng)分表

一二三四五1得分

六合計(jì)23注：課程綜述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可參見(jiàn)《學(xué)生課程綜述應(yīng)包含的內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)》

《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》綜述報(bào)告

摘要：

電能是現(xiàn)代大量應(yīng)用的一種能量形式。電能的產(chǎn)生、變換、傳輸、使用和控制等，都必須利用電機(jī)作為能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)變換的機(jī)電裝置。在電力工業(yè)中，發(fā)電機(jī)和變壓器是電站和變電所中的主要設(shè)備。而在工業(yè)企業(yè)中，大量應(yīng)用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)去拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械，完成生產(chǎn)工作�！峨姍C(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》這門(mén)課程包括“電機(jī)學(xué)”及“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”兩門(mén)課的主要內(nèi)容。全書(shū)分上、下兩冊(cè)，下冊(cè)為電力拖動(dòng)部分，內(nèi)容包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、交流和直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)與拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇等。重點(diǎn)介紹電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能與分析計(jì)算。本門(mén)課程作為普通高等教育自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的規(guī)劃教材，也可作為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)有關(guān)課程及“運(yùn)動(dòng)控制”課程的基礎(chǔ)教材，對(duì)工程技術(shù)人員也有重要的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)直流電機(jī)電力拖動(dòng)

一、課程簡(jiǎn)介

本書(shū)共分上下兩冊(cè)，上冊(cè)主要內(nèi)容是直流電機(jī)的基礎(chǔ)、變壓器、三相異步電機(jī)工作原理和控制電機(jī)的內(nèi)容。下冊(cè)主要內(nèi)容是電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)內(nèi)容、直流電機(jī)的電力拖動(dòng)、電動(dòng)機(jī)的選擇和三相異步電機(jī)的基本內(nèi)容。本課程是自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究電機(jī)及電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本理論問(wèn)題，同時(shí)也聯(lián)系到科學(xué)試驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)際的內(nèi)容，具有原“電機(jī)學(xué)”及“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”的基本內(nèi)容。

1、課程在專(zhuān)業(yè)中的地位

《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》是我們自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)必修的一本重點(diǎn)課程，也是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。整個(gè)課程的核心內(nèi)容圍繞電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)和各種電機(jī)的工作原理以及變速特性展開(kāi)，難度比較大，所以需要我們?cè)诶蠋煹纳险n時(shí)間內(nèi)認(rèn)真聽(tīng)課，做好筆記，而且要在課后做好溫習(xí)和預(yù)習(xí)的工作，這樣才可以保障我們?cè)陔姍C(jī)學(xué)習(xí)上有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，溫故而知新，事半功倍也。

2、課程的培養(yǎng)目標(biāo)及其綱要

《電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)》》分為上下兩冊(cè)。上冊(cè)是以“電機(jī)”為控制對(duì)象，主要介紹直流動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理。在學(xué)習(xí)過(guò)程中主要掌握常用直流電機(jī)、交流電機(jī)、控制電機(jī)及變壓器等的基本結(jié)構(gòu)與工作原理及電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能、分析計(jì)算、電機(jī)選擇與實(shí)驗(yàn)方法。下冊(cè)是以“電力拖動(dòng)”部分。主要圍繞三相異步電動(dòng)機(jī)，介紹拖動(dòng)原理。通過(guò)本學(xué)期對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，為今后走上工作崗位，從事自動(dòng)控制工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二課程主要內(nèi)容

一：磁路：

本章在物理、電路課程的基礎(chǔ)上，復(fù)習(xí)了磁路的有關(guān)常用量；分析物質(zhì)磁化過(guò)程及鐵磁材料基本磁化曲線(xiàn)。闡述磁路中的歐姆定律、基爾霍夫定律。通過(guò)磁路與電路的比較，建立起比較清晰的磁路概念。按照磁路結(jié)構(gòu)，通過(guò)學(xué)習(xí)知道可以分為無(wú)分支磁路和有分支磁路，對(duì)于對(duì)稱(chēng)的有分支磁路，只需記錄一個(gè)磁回路即可。電機(jī)，變壓器磁路通常屬于磁路計(jì)算的正問(wèn)題，其計(jì)算步驟是先按磁路材料和截面積的不同分段來(lái)求解。二：直流電機(jī)：

直流電機(jī)的工作原理是建立在電和磁互相利用的基礎(chǔ)上，電機(jī)外電路的電壓、電流及電動(dòng)勢(shì)都是直流電性質(zhì)的，但電機(jī)內(nèi)的每個(gè)元件的電壓、電流及電動(dòng)勢(shì)都是交變性質(zhì)的。電樞繞組是直流電機(jī)的主要電路，機(jī)電能量轉(zhuǎn)換就在這里進(jìn)行。因此，電樞繞組就是直流電機(jī)的“心臟”。電機(jī)中的磁場(chǎng)是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的耦合介質(zhì)。而且換向是直流電機(jī)研究的一個(gè)重點(diǎn)。三：變壓器：

主要學(xué)習(xí)了普通雙繞組電力變壓器，在闡明其工作原理之后，介紹了變壓器的分類(lèi)及主要結(jié)構(gòu)，著重?cái)⑹鰡蜗嘧儔浩骰�本原理及運(yùn)行特性。四：三相異步電機(jī)的基本原理：

三相異步電機(jī)的工作原理是定子上對(duì)稱(chēng)的三相繞組中通過(guò)對(duì)稱(chēng)三相交流電流時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)及相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n切割轉(zhuǎn)子繞組，則在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)及電流，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

五：三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理和單相異步電動(dòng)機(jī)：

首先分析異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程，然后將電磁過(guò)程用基本方程式加以綜合。得出等效電路與相應(yīng)向量圖。六：同步電機(jī)：

本章主要內(nèi)容是說(shuō)明三相同步電機(jī)可以認(rèn)為是三相異步電機(jī)的一種特殊情況。同步電機(jī)又與直流電機(jī)有相似之處，兩者在負(fù)載時(shí)，氣隙磁場(chǎng)都會(huì)發(fā)生顯著的變化。況且同步電機(jī)本身沒(méi)有自啟動(dòng)能力，必須在磁極上裝設(shè)啟動(dòng)裝置，作異步啟動(dòng)。七：控制電機(jī)：

主要內(nèi)容講了伺服電動(dòng)機(jī)，測(cè)速發(fā)電機(jī)，自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器。學(xué)習(xí)了伺服電機(jī)有三種控制方式：幅值控制、相位控制、幅-相控制。測(cè)速發(fā)電機(jī)在自控系統(tǒng)中作為檢測(cè)元件用。測(cè)速發(fā)電機(jī)也分為直流和交流兩大類(lèi)。八：電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)：

電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要研究電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械之間的關(guān)系具體表現(xiàn)在電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。研究電力拖動(dòng)系統(tǒng)的目的是為了介紹電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械特性與過(guò)渡過(guò)程等內(nèi)容準(zhǔn)備必要的理論知識(shí)。九：直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)：

本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是，比較了各種制動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，反接制動(dòng)，能耗制動(dòng)和回饋制有各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及不同的應(yīng)用場(chǎng)合。十：三相異步電機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：

本章主要研究了三相異步電機(jī)的機(jī)械特性和機(jī)械與特性的計(jì)算，機(jī)械特性的三種表達(dá)式可以用來(lái)表示異步電動(dòng)機(jī)的固有特性，也可以表示改變各種參數(shù)時(shí)的人為機(jī)械特性。

十一：三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和起動(dòng)設(shè)備的計(jì)算：

本章介紹了三相籠型及接線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的各種氣動(dòng)方法及起動(dòng)電阻與起動(dòng)設(shè)備的計(jì)算方法。十二：三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速：

本章主要介紹了異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法，有變極，變頻，及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差能耗三種。在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差能耗的調(diào)速方法中主要討論了轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻、改變定子電壓、

滑差電動(dòng)機(jī)、串極調(diào)速及脈沖調(diào)速等。異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、工作可靠且正在取代直流電動(dòng)機(jī)。

十三：電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇：

電動(dòng)機(jī)的選擇包括功率、電流種類(lèi)、形式、額定電壓及額定轉(zhuǎn)速的選擇，根據(jù)不同的工作制，按不同的變化負(fù)載的生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖，預(yù)選電動(dòng)機(jī)的功率。同樣按照發(fā)熱觀點(diǎn)選擇電動(dòng)機(jī)的原理與方法原則上也適應(yīng)于選擇其他發(fā)熱電器元件。

三、學(xué)習(xí)總結(jié)

總結(jié)

本門(mén)課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)結(jié)束了，在我的印象里這門(mén)課程對(duì)我而言難度挺大的，所以我在它上面投入了不少精力。老師在上課的時(shí)候講解的非常認(rèn)真，這樣使我對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，孫老師一直強(qiáng)調(diào)要在課后加強(qiáng)學(xué)習(xí)，多花時(shí)間，剛開(kāi)始的時(shí)候我有點(diǎn)不以為然。結(jié)果第一次的綜合測(cè)試就給我一次深刻的教訓(xùn)，從那以后，我就利用課余的時(shí)間抓緊了學(xué)習(xí)，做好復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)的工作，果然取得了很好的效果。這門(mén)課是我們自動(dòng)化的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，將來(lái)在我們的工作和學(xué)子中好多東西都是作為一個(gè)基礎(chǔ)的，所以現(xiàn)在學(xué)好了將來(lái)對(duì)于我們很有幫助。讓我印象很深刻的就是孫老師實(shí)驗(yàn)課特別嚴(yán)謹(jǐn)，不同于以往我們上的任何一門(mén)實(shí)驗(yàn)。雖然很?chē)?yán)厲甚至苛刻，但是正是在嚴(yán)要求下，我們才真正學(xué)到了東西，我也慢慢的接受并喜歡上了這種上課方式。一學(xué)期的學(xué)習(xí)對(duì)然短暫，但是老師這門(mén)課上的很好，令我受益匪淺！

應(yīng)用舉例

直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)：一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。

2．認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。3．熟悉他勵(lì)電動(dòng)機(jī)（即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式）的接線(xiàn)、起動(dòng)、改變電機(jī)方向與調(diào)速的方法。二．實(shí)驗(yàn)方法及步驟

1．了解MCL電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的直流穩(wěn)壓電源、渦流測(cè)功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。

2．用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。

3．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。

4.并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程，外特性。三．用伏安法測(cè)電樞的直流電阻

（1）經(jīng)檢查接線(xiàn)無(wú)誤后，逆時(shí)針調(diào)節(jié)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R使至最大。直流電壓表量程選為20V檔，直流安培表量程選為2A檔。

（2）按順序按下主控制屏綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的船形開(kāi)關(guān)以及復(fù)位開(kāi)關(guān)，建立直流電源，并調(diào)節(jié)直流電源至220V輸出。調(diào)節(jié)R使電樞電流達(dá)到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量無(wú)法進(jìn)行，如果此時(shí)電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓UM和電流Ia。將電機(jī)轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測(cè)取UM、Ia，填入表1-1。

（3）增大R（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）使電流分別達(dá)到0.15A和0.1A，用上述方法測(cè)取六組數(shù)據(jù)。取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值Ra=四．直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，切記將“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開(kāi)關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底。Ra1Ra2Ra3。3圖1-1測(cè)電樞繞組直流電阻接線(xiàn)圖

圖1-2直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)圖

擴(kuò)展閱讀：電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)課程綜述

《課程名稱(chēng)》綜述報(bào)告

專(zhuān)業(yè)及班級(jí)______________________________________姓名______________________________________學(xué)號(hào)______________________________________授課老師______________________________________完成時(shí)間______________________________________

一課程簡(jiǎn)介:

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門(mén)以電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為核心，綜合可編程控制技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)的精密化、生產(chǎn)設(shè)備的信息化、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化及機(jī)電控制系統(tǒng)的最佳化的專(zhuān)門(mén)學(xué)科。企業(yè)對(duì)具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用能力專(zhuān)門(mén)人才需求很大。

內(nèi)容介紹計(jì)算機(jī)控制是自動(dòng)控制理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)新興學(xué)科，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。自動(dòng)控制技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但是由于生產(chǎn)工藝日益復(fù)雜，控制品質(zhì)的要求越來(lái)越高，簡(jiǎn)單的控制理論有時(shí)無(wú)法解決復(fù)雜的控制問(wèn)題。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用促進(jìn)了控制理論的發(fā)展，先進(jìn)的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合推動(dòng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不斷前進(jìn)。自從1971年美國(guó)Intel公司生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)微處理器Intel4004以來(lái)，微處理器的性能和集成度幾乎每?jī)赡昃吞岣咭槐�，而價(jià)格卻大幅度下降。在隨后30多年的時(shí)間里，微型計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)幾個(gè)大的發(fā)展階段，目前64位機(jī)也已經(jīng)問(wèn)世。微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，在科學(xué)技術(shù)上引起了一場(chǎng)深刻的變革。隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度越來(lái)越快，可靠性大大提高，體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越齊全，成本卻越來(lái)越低，使微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。微型計(jì)算機(jī)不僅可應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、信息處理、辦公娛樂(lè)、民用產(chǎn)品、家用電器等領(lǐng)域，而且在儀器、儀表及過(guò)程控制領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

二主要內(nèi)容：

1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及硬件設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流方向。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)的硬件和軟件代替了自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制器，以自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)快速?gòu)?qiáng)大的數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷等信息加工能力，使得計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)控制以外更復(fù)雜、更全面的控制方案。

如今計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地用于工業(yè)、國(guó)防和民用的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程兩大部分組成。工業(yè)控制機(jī)硬件指計(jì)算機(jī)本身及外圍設(shè)備。硬件包括計(jì)算機(jī)、過(guò)程輸入輸出接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等。軟件系統(tǒng)是能完成各種功能計(jì)算機(jī)程序的總和，通常包括系統(tǒng)軟件跟應(yīng)用軟件。

主要功能：

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理：對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控量數(shù)據(jù)的瞬時(shí)值進(jìn)行巡回采集、分析處理、性能計(jì)算以及顯示、記錄、制表等；

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)督?jīng)Q策：對(duì)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行越限報(bào)警、事故預(yù)報(bào)與處理，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)備自動(dòng)啟停，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行診斷與管理等；

（3）實(shí)時(shí)控制及輸出：根據(jù)被控生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)和控制要求，選擇合適的控制規(guī)律，包括復(fù)雜的先進(jìn)控制策略，然后按照給定的控制策略和實(shí)時(shí)的生產(chǎn)情況，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)、實(shí)時(shí)控制。

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)：

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)充分利用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和操作環(huán)境，配以模塊化的硬件板卡，如處理器模板、開(kāi)關(guān)量模板、模擬量I/O模板、定時(shí)/計(jì)數(shù)模板、通信模板等基本模板，就可以組成中、小規(guī)模的控制系統(tǒng)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)在許多方面優(yōu)于普通計(jì)算機(jī)，它具備抗電磁干擾、防振、防潮、耐高溫等性能，可實(shí)現(xiàn)各種惡劣環(huán)境下控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

步進(jìn)電機(jī)工作原理及控制技術(shù)：

步進(jìn)電機(jī)又稱(chēng)為脈沖電動(dòng)機(jī)，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中常用的一種執(zhí)行元件。其功能是將脈沖電信號(hào)變換為相應(yīng)的角位移或直線(xiàn)位移，即給一個(gè)脈沖電信號(hào)，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或前進(jìn)一步。按勵(lì)磁方式分類(lèi)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可分為反應(yīng)式、永磁式和感應(yīng)式。其中反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)用得比較普遍，結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，所以本節(jié)僅介紹這類(lèi)電機(jī)。

2主要的控制技術(shù)：

PID控制的原理和特點(diǎn)：

在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱(chēng)PID控制，又稱(chēng)PID調(diào)節(jié)。PID控制器問(wèn)世至今已近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可*、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依*經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象或不能通過(guò)有效的測(cè)量手段來(lái)獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。比例(P)控制

比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差(ady-stateerror)。積分(I)控制

在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱(chēng)有差系統(tǒng)(SystemwithSteady-stateError)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入項(xiàng)”。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。微分(D)控制

在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯的被控對(duì)象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。大林算法：

早在1968年，美國(guó)IBM公司的大林（Dalin）就提出了一種不同于常規(guī)PID控制規(guī)律的新型算法，即大林算法

大林算法是運(yùn)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域中的一種算法，是一種先設(shè)計(jì)好閉環(huán)系統(tǒng)的響應(yīng)再反過(guò)來(lái)綜合調(diào)節(jié)器的方法。設(shè)計(jì)的數(shù)字控制器（算法）使閉環(huán)系統(tǒng)的特性為具有時(shí)間滯后的一階慣性環(huán)節(jié)，且滯后時(shí)間與被控對(duì)象的滯后時(shí)間相同。此算法具有消除余差、對(duì)純滯后有補(bǔ)償作用等特點(diǎn)。

開(kāi)環(huán)數(shù)字控制：

這種控制結(jié)構(gòu)沒(méi)有反饋檢測(cè)元件，工作臺(tái)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)接收步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)來(lái)的指令脈沖作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，把刀具移動(dòng)到與指令脈沖相當(dāng)?shù)奈恢�，至于刀具是否到達(dá)了指令脈沖規(guī)定的位置，那是不受任何檢查的，因此這種控制的可靠性和精度基本上由步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)裝置來(lái)決定。

由于采用了步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，使得系統(tǒng)的可控性變得更加靈活，更易于實(shí)現(xiàn)各種插補(bǔ)運(yùn)算和運(yùn)動(dòng)軌跡控制。本章主要是討論開(kāi)環(huán)數(shù)字程序控制技術(shù)。閉環(huán)數(shù)字控制：

這種結(jié)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)多采用直流電機(jī)（小慣量伺服電機(jī)和寬調(diào)速力矩電機(jī)）作為驅(qū)動(dòng)元件，反饋測(cè)量元件采用光電編碼器（碼盤(pán)）、光柵、感應(yīng)同步器等，該控制方式主要用于大型精密加工機(jī)床，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于調(diào)整和維護(hù)，一些常規(guī)的數(shù)控系統(tǒng)很少采用。多軸步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)：

步進(jìn)電機(jī)的工作原理，步進(jìn)電機(jī)的工作方式，步進(jìn)電機(jī)控制接口及輸出字表，步進(jìn)電機(jī)控制程序，數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例三軸步進(jìn)電機(jī)控制。多軸伺服驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)：伺服系統(tǒng)

在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，把輸出量能夠以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量變化的系統(tǒng)稱(chēng)為隨動(dòng)系統(tǒng)，亦稱(chēng)伺服系統(tǒng)。例如，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指以機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，又稱(chēng)為隨動(dòng)系統(tǒng)。1.伺服系統(tǒng)及其組成

伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)元件(或稱(chēng)執(zhí)行元件，即伺服電機(jī))組成。高性能的伺服系統(tǒng)還有檢測(cè)裝置，反饋實(shí)際的輸出狀態(tài)。2.伺服系統(tǒng)的基本要求和特點(diǎn)（1）伺服系統(tǒng)的基本要求（2）伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)：

（1）步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)：一句話(huà)，內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。

定子：定子上有繞組，教材上這個(gè)電機(jī)是三相電機(jī)，有3對(duì)磁極，實(shí)際上步進(jìn)電機(jī)不僅有三相，還有四相、五相等等。三對(duì)磁極分別為A、B、C，通過(guò)開(kāi)關(guān)輪流通電。

轉(zhuǎn)子：上面帶齒。為了說(shuō)明問(wèn)題，這里只畫(huà)了4個(gè)齒。（其實(shí)一般有幾十個(gè)齒）

（2）工作原理：齒踞角和步踞角：

對(duì)于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，如果它的轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為Z，它的齒距角θZ為

θZ=2π／Z=360°/Z而步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行N拍可使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距位置。步進(jìn)電機(jī)的步距角θ可以表示如下

θ=θZ／N=360°/(NZ)

其中：N是步進(jìn)電機(jī)工作拍數(shù)，Z是轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。

對(duì)于三相步進(jìn)電機(jī)，若采用三拍方式，則它的步距角是θ=360°/(3×4)=30°對(duì)于轉(zhuǎn)子有40個(gè)齒且采用三拍方式的步進(jìn)電機(jī)而言，其步距角是θ=360°/(3×40)=3°逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理：

所謂逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)，就是刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，看這點(diǎn)在給定軌跡的上方或下方，或是給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進(jìn)給方向。如果原來(lái)在給定軌跡的下方，下一步就向給定軌跡的上方走，如果原來(lái)在給定軌跡的里面，下一步就向給定軌跡的外面走，-。如此，走一步、看一看，比較一次，決定下一步走向，以便逼近給定軌跡，即形成逐點(diǎn)比較插補(bǔ)。

逐點(diǎn)比較法是以階梯折線(xiàn)來(lái)逼近直線(xiàn)或圓弧等曲線(xiàn)的，它與規(guī)定的加工直線(xiàn)或圓弧之間的最大誤差為一個(gè)脈沖當(dāng)量，因此只要把脈沖當(dāng)量（每走一步的距離即步長(zhǎng)）取得足夠小，就可達(dá)到加工精度的要求。先進(jìn)控制技術(shù)

控制技術(shù)中的模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專(zhuān)家控制技術(shù)和預(yù)測(cè)控制技術(shù)。先進(jìn)控制技術(shù)主要解決傳統(tǒng)的、經(jīng)典的控制技術(shù)所難以解決的控制問(wèn)題，代表著控制技術(shù)最新的發(fā)展方向，并且與多種智能控制算法是相互交融、相互促進(jìn)發(fā)展的。

3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì):

軟件是工業(yè)控制機(jī)的程序系統(tǒng),軟件是工業(yè)控制機(jī)的程序系統(tǒng),它可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件.軟件.所謂應(yīng)用軟件就是面向控制系統(tǒng)本身的程序,所謂應(yīng)用軟件就是面向控制系統(tǒng)本身的程序,它是根據(jù)系統(tǒng)的具體要求,由用戶(hù)自己設(shè)計(jì)的.統(tǒng)的具體要求,由用戶(hù)自己設(shè)計(jì)的.主要有程序設(shè)計(jì)技術(shù)，人機(jī)接口(HMI/SCADA)，人機(jī)接口(HMI/SCADA)技術(shù)，測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)，數(shù)字控制器的工程實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的有限字長(zhǎng)數(shù)值問(wèn)題，軟件抗干擾技術(shù)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)技術(shù)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合；程序是按事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是與程序開(kāi)發(fā)，維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料。人機(jī)接口(HML/SCADA)(HML/SCADA)技術(shù)8.2人機(jī)接口(HML/SCADA)技術(shù)人機(jī)接口是使用者與機(jī)器之間互相傳遞信息的媒介。傳統(tǒng)人機(jī)接口設(shè)計(jì)中，操作者與機(jī)器的對(duì)話(huà)方式比較單一、實(shí)現(xiàn)功能比較簡(jiǎn)單；一般采用按鍵操作，用戶(hù)操作比較復(fù)雜。傳統(tǒng)人機(jī)接口設(shè)計(jì)中，軟件架構(gòu)比較簡(jiǎn)單，功能劃分比較模糊，程序的可讀性與維護(hù)性較差。本文介紹的人機(jī)接口與傳統(tǒng)的人機(jī)接口相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先采用菜單顯示，簡(jiǎn)化用戶(hù)操作流程；其次采用了合理的軟件架構(gòu)，功能模塊劃分明確，提高了程序的可讀性與可維護(hù)性。SEED_MMI5402系統(tǒng)可提供多路數(shù)字信號(hào)源，并與其它子卡進(jìn)行通訊，控制多種外設(shè)。根據(jù)系統(tǒng)要求，操作者必須能夠通過(guò)人機(jī)接口控制信號(hào)源，及完成其它相應(yīng)的控制任務(wù)。8.3測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)在主要的處理以前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的一些處理。如對(duì)大部分地球物理面積性觀測(cè)數(shù)據(jù)在進(jìn)行轉(zhuǎn)換或增強(qiáng)處理之前，首先將不規(guī)則分布的測(cè)網(wǎng)經(jīng)過(guò)插值轉(zhuǎn)換為規(guī)則網(wǎng)的處理，以利于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算。另外，對(duì)于一些剖面測(cè)量數(shù)據(jù)，如地震資料預(yù)處理有垂直疊加、重排、加道頭、編輯、重新取樣、多路編輯等。8.4數(shù)字控制器的工程實(shí)現(xiàn)最少拍控制器是基于準(zhǔn)確的被控對(duì)象而建立的一種控制算法。為了解決最少拍控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中控制器算法與被控對(duì)象傳輸函數(shù)難以匹配而導(dǎo)致輸出波形不理想的問(wèn)題。文章針對(duì)一階慣性積分系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)電路,驗(yàn)證了最少拍控制器的優(yōu)點(diǎn),并提出了一種實(shí)驗(yàn)方法,利用MATLAB仿真平臺(tái),提出了一種新的仿真思路,該仿真電路不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)參數(shù)的匹配,提高系統(tǒng)快速響應(yīng)性;而且把仿真電路與實(shí)際實(shí)驗(yàn)電路結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了近似模擬實(shí)際實(shí)驗(yàn)電路,完成了實(shí)際實(shí)驗(yàn)電路的測(cè)試指標(biāo),仿真結(jié)果比實(shí)際實(shí)驗(yàn)電路輸出結(jié)果更貼近理論計(jì)算結(jié)果,提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可讀性,這就更易于初學(xué)者學(xué)習(xí)掌握最少拍控制系統(tǒng)在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用,因而,這種仿真思路具有較高的參考價(jià)值。8.5系統(tǒng)的有限字長(zhǎng)數(shù)值問(wèn)題數(shù)的定標(biāo)：在進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)法將小數(shù)直接表示出來(lái)，因此需要指定小數(shù)點(diǎn)的位置。有2中方法：Qx表示法和Sm.n表示法。以8為數(shù)D[7:0]為例Qx中x的值表示在8位數(shù)中小數(shù)位有x位，整數(shù)位有8-x位，決定了所表示數(shù)的精度為2^(-x)Sm.n表示在8位數(shù)中小數(shù)位有n位，整數(shù)位有m位（m+n=8）對(duì)于同樣的8位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)位置不同所表示的十進(jìn)制數(shù)不同，因此表示的精度和范圍就不同。當(dāng)x越大精度越高，表示的范圍越小�？梢�(jiàn)，數(shù)值范圍和精度是互相矛盾的。數(shù)的2進(jìn)制表示方法，所以任何一個(gè)數(shù)值都是用有限字長(zhǎng)的2進(jìn)制數(shù)表示的，也就是說(shuō)數(shù)值的表示精度和動(dòng)態(tài)范圍不會(huì)是無(wú)限大，所以在FPGA設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮有限字長(zhǎng)的影響。主要有3方面的誤差：輸入量化誤差，系數(shù)量化誤差，運(yùn)算量化誤差。FPGA器件的字長(zhǎng)可以根據(jù)需要任意指定，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，量化誤差越小，但同時(shí)占用的片內(nèi)資源越多，編譯、仿真時(shí)間和系統(tǒng)成本也因之上升。8.6軟件抗干擾技術(shù)與干擾相關(guān)的幾個(gè)概念：干擾：是指有用信號(hào)以外的噪聲或造成計(jì)算機(jī)設(shè)備不能正常工作的破壞因素。干擾源：產(chǎn)生干擾信號(hào)的原因干擾對(duì)象：干擾源通過(guò)傳播途徑影響的器件或系統(tǒng)干擾系統(tǒng)的三個(gè)要素：干擾源、傳播途徑及干擾對(duì)象�？垢蓴_技術(shù)就是通過(guò)對(duì)這三要素中的一個(gè)或多個(gè)采取必要措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。軟件陷阱：軟件陷阱是在非程序區(qū)的特定地方設(shè)置一條引導(dǎo)引導(dǎo)指令（看作一個(gè)陷阱），程序正常運(yùn)行，不會(huì)落入該引導(dǎo)指令的陷阱，CPU受到干擾，當(dāng)程序“跑飛”時(shí)，如果落入指令陷阱，將由引導(dǎo)指令將“跑飛”的程序強(qiáng)制跳轉(zhuǎn)到出錯(cuò)處理程序，由該程序段進(jìn)行出錯(cuò)處理和程序恢復(fù)。

4分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法及測(cè)試技術(shù)，從信息網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層次進(jìn)行編寫(xiě)，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)、CAN總線(xiàn)技術(shù)、DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、DeviceNet節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與組網(wǎng)、ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用。本書(shū)參照ISO制訂的OSI參考模型，對(duì)國(guó)內(nèi)外常用的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的通訊機(jī)理著重進(jìn)行了分析，并給出了智能節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路和流程。分布式控制系統(tǒng)(DCS)9.2分布式控制系統(tǒng)(DCS)1、DCS在上世紀(jì)80年代甚至90年代還是技術(shù)含量高、應(yīng)用相對(duì)復(fù)雜、價(jià)格也相當(dāng)昂貴的工業(yè)控制系統(tǒng)。隨著應(yīng)用的普及，大家對(duì)信息技術(shù)的理解，DCS已經(jīng)走出高貴的神秘塔，變成大家熟悉的、價(jià)格合理的常規(guī)控制產(chǎn)品。2、DCS的集成性則體現(xiàn)在兩個(gè)方面：功能的集成和產(chǎn)品的集成。過(guò)去的DCS廠商基本上是以自主開(kāi)發(fā)為主，提供的系統(tǒng)也是自己的系統(tǒng)。當(dāng)今的DCS廠商更強(qiáng)調(diào)的系統(tǒng)集成性和方案能力，DCS中除保留傳統(tǒng)DCS所實(shí)現(xiàn)的過(guò)程控制功能之外，還集成了PLC（可編程邏輯控制器）、RTU（采集發(fā)送器）、FCS、各種多回路調(diào)節(jié)器、各種智能采集或控制單元等。此外，各DCS廠商不再把開(kāi)發(fā)組態(tài)軟件或制造各種硬件單元視為核心技術(shù)，而是紛紛把DCS的各個(gè)組成部分采用第三方集成方式或OEM方式。3、自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，有幾種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，并在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域顯示了影響力和優(yōu)勢(shì)，它們是可尋址遠(yuǎn)程變換器數(shù)據(jù)鏈路HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)、控制器局部網(wǎng)CAN(ControllerAreaNetwork)、局部操作網(wǎng)絡(luò)LON(LocalOperatingNetwork)、過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS(ProcessFieldbus)和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)FF(FoundationFieldbus)，這些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)各具特色，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。9.3現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)1、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的基本概念訪(fǎng)問(wèn)方法（MediaAccess）-指在總線(xiàn)上通訊的權(quán)利。有三種主要的類(lèi)型：（1）CD-沖突監(jiān)測(cè)（collisiondetection）-所有的發(fā)送器必須同時(shí)是接收器。（2）BA-逐位仲裁（Bitwisearbitration）-地址最低的節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先級(jí)最高，享有繼續(xù)通訊的權(quán)力，而另一個(gè)節(jié)點(diǎn)則停止通訊。DeviceNet采用這種訪(fǎng)問(wèn)方法。2、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)自推廣以來(lái)，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域�，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的技術(shù)推廣有了三、四年的時(shí)間，已經(jīng)或正在應(yīng)用于冶金、汽車(chē)制造、煙草機(jī)械、環(huán)境保護(hù)、石油化工、電力能源、紡織機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。應(yīng)用的總線(xiàn)協(xié)議主要包括PROFIBUS、DeviceNet、Foundation、Fieldbus、Interbus_S等。在汽車(chē)行業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)應(yīng)用的非常普遍，近兩年國(guó)內(nèi)新的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)和舊的生產(chǎn)線(xiàn)的改造，大部分都采用了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制技術(shù)。國(guó)外設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)已應(yīng)用很廣泛，從單機(jī)設(shè)備到整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的輸送系統(tǒng)，全部采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制方法。而國(guó)內(nèi)的應(yīng)用仍大多集中中生產(chǎn)線(xiàn)的輸送系統(tǒng)、隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和觀念的更新必然會(huì)逐步擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。9.4系統(tǒng)集成與集成自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化行業(yè)對(duì)新技術(shù)、新需求融合吸納的速度和程度超出了人們的預(yù)期，目前自動(dòng)化還沒(méi)有走向完全的標(biāo)準(zhǔn)化。這決定了工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)不可能由單一力量獨(dú)統(tǒng)江湖的局面，自己大而全是不可能的，任何一個(gè)產(chǎn)品不可能大而全，只能走集成化道路，同時(shí)掌握了特定領(lǐng)域行業(yè)知識(shí)、技術(shù)，就能為用戶(hù)提供先進(jìn)的自動(dòng)化集成平臺(tái)和解決方案。在自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域，從用戶(hù)需求上看，需要提供整體自動(dòng)化解決方案。是用戶(hù)的客觀需求推動(dòng)著自動(dòng)化的發(fā)展。在自動(dòng)化行業(yè)，供應(yīng)商的發(fā)展模式：都致力于打造最具競(jìng)爭(zhēng)力的自動(dòng)化解決方案供應(yīng)商，是自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的必然要求。解決方案的需求趨勢(shì)使得系統(tǒng)集成商的價(jià)值進(jìn)一步提升。9.5分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)舉例在硬件設(shè)計(jì)上，由一臺(tái)PC工控機(jī)作為上位機(jī)，用來(lái)接收并存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，本地現(xiàn)場(chǎng)硬件包括已有監(jiān)控計(jì)算機(jī)（通過(guò)編寫(xiě)軟件來(lái)提取已有監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)）、可編程的PC-Based數(shù)據(jù)采集控制器（通過(guò)編程來(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)）和不可編程的I/O節(jié)點(diǎn)（直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集），遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)硬件主要是監(jiān)控計(jì)算機(jī)（通過(guò)編寫(xiě)軟件來(lái)提取已有監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)）。在傳輸線(xiàn)路上，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，各子系統(tǒng)線(xiàn)路距離一般不會(huì)超過(guò)1200m，但位置分散，各子系統(tǒng)通信硬件各異，信號(hào)相互干擾會(huì)比較嚴(yán)重，鑒于這種情況，對(duì)各種通信方式（RS-232、RS-422、RS-485、光纖）的特點(diǎn)進(jìn)行了比較和分析，RS-232傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸速率較慢（一般只能達(dá)到20kb/s），傳輸距離短（一般裝置間電纜長(zhǎng)度為15m之內(nèi)），且接口處信號(hào)容易互相干擾；RS-422總線(xiàn)傳輸方式盡管傳輸距離較遠(yuǎn)，但節(jié)點(diǎn)太少；光纖傳輸通信距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定，但成本過(guò)高；RS-485傳輸方式不僅具有傳輸距離遠(yuǎn)、多節(jié)點(diǎn)（32個(gè)）的特點(diǎn)，而且傳輸線(xiàn)成本低。因此為了提高通信穩(wěn)定性、減小工程成本，采用RS-485總線(xiàn)傳輸方式。在RS-485總線(xiàn)傳輸接口上，上位工控機(jī)需采用RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換板，PC串口RS-232將信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485信號(hào)，而下位機(jī)的情況較為復(fù)雜，對(duì)于以計(jì)算機(jī)為下位的子系統(tǒng)，也需要安裝RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換板，對(duì)于以PC-BASE控制器和遠(yuǎn)程I/O節(jié)點(diǎn)為下位的子系統(tǒng)，其硬件系統(tǒng)支持RS-485通信，不需要安裝其他硬件設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)通信。

五計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與步驟計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，既是一個(gè)理論問(wèn)題，又是一個(gè)工程問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)，不僅要掌握生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求、被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性，還要熟悉檢測(cè)、計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制、微電子等技術(shù)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)包括：建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；確定滿(mǎn)足一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)，尋求滿(mǎn)足該目標(biāo)函數(shù)的控制規(guī)律；選擇適宜的計(jì)算方法和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言；進(jìn)行系統(tǒng)功能的軟、硬件界面劃分，并對(duì)硬件提出具體要求。1、原則：操作性能好，維護(hù)與維修方便；通用性好，便于擴(kuò)展；可靠性高；實(shí)時(shí)性好，適應(yīng)性強(qiáng)；經(jīng)濟(jì)效益好。2、步驟：確定任務(wù)階段；工程設(shè)計(jì)階段；離線(xiàn)仿真和調(diào)試階段；在線(xiàn)調(diào)試和投運(yùn)階段。系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、設(shè)計(jì)原則：對(duì)于不同的控制對(duì)象，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和具體的技術(shù)指標(biāo)是不同的，但控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是相同的。這就是滿(mǎn)足工藝要求，可靠性高，操作性能好，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通用性好，經(jīng)濟(jì)效益高。2、實(shí)現(xiàn)介紹：作為一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工程項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)研制過(guò)程中應(yīng)經(jīng)過(guò)哪些步驟，這是需要認(rèn)真考慮的。如果步驟不清，或者每一步需要做什么不明確，就有可能引起研制過(guò)程中的混亂甚至返工。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的研制過(guò)程一般可分為4個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、設(shè)計(jì)階段、仿真及調(diào)試階段和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行階段。

六總結(jié)

多翻、跳讀、設(shè)問(wèn)、五到、立體。我認(rèn)為這是很有價(jià)值的學(xué)習(xí)方法�！岸喾�”就是多翻各種各類(lèi)書(shū)籍，以開(kāi)闊視野，啟迪思路，增長(zhǎng)知識(shí)。其實(shí)，多看課外書(shū)，增長(zhǎng)課外知識(shí)，開(kāi)闊視野，對(duì)平常的學(xué)習(xí)和考試都有好處，能更好地理解知識(shí)�！疤�讀”是指無(wú)論如何都不會(huì)讀懂某個(gè)問(wèn)題時(shí)，先跳過(guò)去，向后看，于是連前面的都明白了。這用在英語(yǔ)短文閱讀理解上十分有效，聯(lián)系上下文能很好地幫助我們理解短文內(nèi)容。“設(shè)問(wèn)”就是帶著問(wèn)題去讀書(shū)，我們?cè)陂喿x文章時(shí)就應(yīng)該如此，這樣做，能使我們?cè)陂喿x過(guò)程中得到答案，提高學(xué)習(xí)效率�！拔宓健笔切牡健⒖诘�、眼到、手到、腦到。這“五到”無(wú)論在學(xué)習(xí)、考試還是平時(shí)做事，都應(yīng)該做到。也只有真正做到這“五到”，才能真正有效地做好每一件事，事半功倍。“立體”指有一般的讀，又能重點(diǎn)的深掘；既要有橫斷面，又要有縱剖面；既有對(duì)原著有關(guān)有鉆研，又有對(duì)有關(guān)資料的涉獵。這就是要求我們不能只看片面，應(yīng)多角度地認(rèn)識(shí)事物，這樣才能認(rèn)識(shí)得全面、深刻。

此外，我們學(xué)習(xí)要有“恒心”兩個(gè)字，有了它，才能像蠶吃桑葉一樣，一口又一口，堅(jiān)持不懈地去啃，直到預(yù)定目標(biāo)順利攻克。平時(shí)，要多思多練，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要勤于思考，注重積累，在思考做題的過(guò)程中累積解題技巧和經(jīng)驗(yàn)。還有，就是要先把書(shū)上的“死知識(shí)”給“死死地”背下來(lái)，再把熟練的知識(shí)靈活運(yùn)用。這就是“先死記，再活用”。

有時(shí)候，我們學(xué)習(xí)了一些知識(shí)，當(dāng)時(shí)能記住，但過(guò)會(huì)兒就忘記了，這就與記憶方法有關(guān)。我認(rèn)為，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，看、寫(xiě)、讀、聽(tīng)、背，多管齊下效率高，也記得牢。著名科學(xué)家茅以升先生，是個(gè)記憶力超群的人。人們問(wèn)到他的記憶秘訣，他的回答是：“重復(fù)！重復(fù)！再重復(fù)！”學(xué)過(guò)的知識(shí)如果不重復(fù)，不多久，能記得到也就剩那么一點(diǎn)兒。所以，我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中，可以嘗試著“看寫(xiě)讀聽(tīng)背”一并運(yùn)用，一并提高。過(guò)后，每隔一段時(shí)間就重復(fù)知識(shí)，也就是定時(shí)復(fù)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方法，能減低遺忘率，更有效地記住知識(shí)。

開(kāi)學(xué)時(shí),老師曾對(duì)我們說(shuō)：“行動(dòng)是最好的語(yǔ)言�！薄俺缘每嘀锌�，方為人上人。”其實(shí)，如果能做到這幾點(diǎn)，成績(jī)必然提高。學(xué)習(xí)是一件苦差事，但苦中有樂(lè)。只有克服重重困難，吃的下學(xué)習(xí)過(guò)程中的苦，才能超越自我，獲得成功。而行動(dòng)比任何計(jì)劃、檢討更有用。說(shuō)得天花亂墜，卻沒(méi)有實(shí)際行動(dòng)，那又有什么用呢？行勝于言。

參考文獻(xiàn)：

【1】于海生編著《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》【2】王孝武編著《現(xiàn)代控制理論》

友情提示：本文中關(guān)于《電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ) 綜述心得》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ) 綜述心得：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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