機(jī)電一體化題庫

填空題、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述機(jī)電一體化的定義和機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素。機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱?；窘M成要素：控制器、檢測(cè)傳感器、執(zhí)行元件、動(dòng)力源、機(jī)構(gòu)2、何為機(jī)電一體化系統(tǒng)的“可靠性”？可靠性是指系統(tǒng)（產(chǎn)品）在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的動(dòng)力。3、試述機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中控制用微機(jī)的種類及其特點(diǎn)。1、較完善的適時(shí)中斷系統(tǒng)：實(shí)時(shí)控制能力，緊急處理能力。2、足夠的存儲(chǔ)容量:有效地保證微機(jī)系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)處理工作的正常運(yùn)行3、完善的輸入/輸出通道：邏輯、數(shù)字、模擬通道，以及輸入/輸出通道接口數(shù)。4、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制：作為控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制功能的基準(zhǔn)。除此之外，還有一些特殊要求：字長(zhǎng)、運(yùn)行速度、指令、成本、編程難易、輸入/輸出接口擴(kuò)展能力等。4、光電隔離電路的主要作用有哪些方面？1、可將輸入與輸出兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電2、可以進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換3、提高驅(qū)動(dòng)能力5、機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要的干擾源有哪些？有哪些抗干擾的措施？干擾源：供電干擾、強(qiáng)電干擾、接地干擾、輻射干擾措施：1、供電系統(tǒng)的抗干擾措施主要是穩(wěn)（穩(wěn)壓）、濾（濾波）、隔（隔離）2、接口電路的抗干擾措施是采取吸收的方法抑制其產(chǎn)生，然后采取隔離的方法，阻斷其傳導(dǎo)3、接地系統(tǒng)的抗干擾措施的主要方法是切斷接地環(huán)路，例如單點(diǎn)接地、并連接地、光電隔離。6、試比較開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。開環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，維護(hù)較容易；半閉環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，加工精度高；閉環(huán)系統(tǒng)加工精度高，速度快，技術(shù)要求高，制造成本也高。7、機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常有哪幾種？大致有哪幾種設(shè)計(jì)類型？設(shè)計(jì)方法：相似設(shè)計(jì)法、模擬設(shè)計(jì)法、有限元設(shè)計(jì)法、可靠性設(shè)計(jì)法、動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)法、優(yōu)化設(shè)計(jì)法等。設(shè)計(jì)類型：開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)。8、機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)傳感器的基本要求是什么？1、體積小、重量輕、對(duì)整機(jī)的適應(yīng)性好2、精度和靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、信噪比高3、安全可靠、壽命長(zhǎng)4、便于與計(jì)算機(jī)連接5、不易受被測(cè)對(duì)象的影響，也不影響外部環(huán)境6、對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)能力強(qiáng)7、現(xiàn)場(chǎng)處理簡(jiǎn)單、操作性能好8、價(jià)格低廉9、試述提高軟件設(shè)計(jì)可靠性的措施有哪些？1、增加系統(tǒng)信息管理的軟件，與硬件配合，對(duì)信息進(jìn)行保護(hù)2、利用軟件冗余，防止信息的輸入/輸出過程及傳送過程中出錯(cuò)，如對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)采用重復(fù)校驗(yàn)方式，對(duì)信息采用重復(fù)傳送并進(jìn)行校驗(yàn)等3、編制診斷程序，進(jìn)行發(fā)現(xiàn)故障，找出故障的部位，以便縮短修理的時(shí)間4、用軟件進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)度，這包括在發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、迅速將故障裝置切斷成備用裝置；在過負(fù)載或環(huán)境條件變化時(shí)，采取應(yīng)急措施；在排除故障后，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常并投入運(yùn)行等。10、舉例說明單片機(jī)、工控機(jī)、PLC在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。11、機(jī)電一體化系統(tǒng)的“失效”與“故障”有何異同？同：是一種破壞系統(tǒng)（產(chǎn)品）工作能力的事件，它們?cè)筋l繁可靠性就越低。異：產(chǎn)品不能完成規(guī)定功能稱為失效；對(duì)于可修復(fù)的系統(tǒng)（產(chǎn)品）稱為故障。12、保證機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）可靠性的方法有哪些？提高系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量；冗余技術(shù)；診斷技術(shù)。13、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)各包含哪些內(nèi)容？A）穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)包括使系統(tǒng)的輸出運(yùn)動(dòng)參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求、執(zhí)行元件（如電動(dòng)機(jī)）的參數(shù)選擇、功率（或轉(zhuǎn)矩）的匹配及過載能力的驗(yàn)算、各主要元部件的選擇與控制電路設(shè)計(jì)、信號(hào)的有效傳遞、各級(jí)增益的分配、各級(jí)之間阻抗的匹配和抗干擾措施等，并為后面動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)中的校正補(bǔ)償裝置的引入留有余地。B）動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)校正補(bǔ)償裝置，是系統(tǒng)滿足動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)要求，通常要進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，或借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。14、為保證機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的安全性，舉例說明在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取哪些措施？以工業(yè)機(jī)器人為例，安全措施有：1、設(shè)置安全柵2、安裝警示燈3、安裝監(jiān)視器4、安裝防越程裝置5、安裝緊急停止裝置6、低速示教15、機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件有哪些？對(duì)其的基本要求是什么？執(zhí)行元件：電動(dòng)式執(zhí)行元件、液動(dòng)式執(zhí)行元件、氣動(dòng)式執(zhí)行元件基本要求：1、慣量小、動(dòng)力大2、體積小、重量輕3、便于維修、安裝4、易于微機(jī)控制。16、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)中各級(jí)傳動(dòng)比的分配原則是什么？1、重量最輕原則2、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則3、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則。17、簡(jiǎn)述輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則的含義是什么？為了提高機(jī)電一體化系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的精度，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)按先小后大的原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤差對(duì)輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。18、軸系設(shè)計(jì)的基本要求有哪些？旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗震性、熱變形、軸上零件的布置。19、什么是機(jī)電互補(bǔ)法、結(jié)合法、組合法？機(jī)電互補(bǔ)法：又稱取代法。該方法的特點(diǎn)是利用通用和專用電子部件取代傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品（系統(tǒng)）中的復(fù)雜機(jī)械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補(bǔ)其不足。結(jié)合法：是將各組要素有機(jī)結(jié)合為一體構(gòu)成構(gòu)成專用或通用的功能部件（子系統(tǒng)），其要素之間機(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分。組合法：是將結(jié)合法制成的專用或通用功能部件（子系統(tǒng)）、功能模塊，像積木那樣組合成各種機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）。21、機(jī)電一體化系統(tǒng)的接口功能有有哪兩種？一種變換、調(diào)整；另一種是輸入/輸出22、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的主要評(píng)價(jià)內(nèi)容有哪些？高性能化、低價(jià)格化、高可靠性化、智能化、省能化、輕薄短小化、高附加價(jià)值化。23、說明機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)步驟。1、根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品規(guī)格、性能指標(biāo)2、系統(tǒng)功能部件、功能要素的劃分3、接口的設(shè)計(jì)4、綜合評(píng)價(jià)5、可靠性復(fù)查6、試制與調(diào)試。20、開發(fā)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)有何異同？同：都是為了獲得用來構(gòu)成事物（產(chǎn)品或系統(tǒng)）的有用信息。異：a）開發(fā)性設(shè)計(jì)：是沒有參照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計(jì)原理和要求，設(shè)計(jì)出在質(zhì)量和性能方面滿足目的的要求的產(chǎn)品（系統(tǒng)）。b）適應(yīng)性設(shè)計(jì)：是在總的設(shè)計(jì)方案、原理基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改，或用微電子技術(shù)代替原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)或?yàn)榱诉M(jìn)行微電子控制對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以使產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上增加某些附加價(jià)值。c）變異性設(shè)計(jì)：是在設(shè)計(jì)方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸使之適應(yīng)于量的方面有所變更的需求。24、機(jī)電一體化系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)所組成？分別實(shí)現(xiàn)哪些功能？機(jī)械系統(tǒng)：構(gòu)造功能；信息處理系統(tǒng)：控制功能；動(dòng)力系統(tǒng)：動(dòng)力功能；傳感檢測(cè)系統(tǒng)：計(jì)測(cè)功能；執(zhí)行元件系統(tǒng)：操作功能。25、傳感器的選用原則及注意事項(xiàng)。1、傳感器的選用原則：主要是依據(jù)傳感器的使用要求和被控制對(duì)象的控制精度要求選擇適用的傳感器。2、傳感器選用的注意事項(xiàng)：在確保主要性能參數(shù)和指標(biāo)的條件下，適當(dāng)可放寬次要的性能指標(biāo)和指標(biāo)要求，以便獲得較高的性能價(jià)格比。注意：不能盲目的追求傳感器各種性能指標(biāo)均高的傳感器選擇方法或原則。分析題1、選擇滾珠絲杠副支承方式內(nèi)、單推-單推式支承，特點(diǎn)：兩端止推軸承可使?jié)L珠絲桿產(chǎn)生預(yù)拉伸力，提高了絲桿安裝剛度，預(yù)拉力越大，軸承壽命降低，低于雙推雙推式支承。8）、雙推-筒支式支承，特點(diǎn)：滾珠絲桿一端固定并產(chǎn)生一定預(yù)拉伸力，另一端簡(jiǎn)支可適當(dāng)?shù)奶岣呓z桿安裝剛度，絲桿無熱變形應(yīng)力，適用于中速，傳動(dòng)精度較高的長(zhǎng)絲桿傳動(dòng)系統(tǒng)。0、雙推一雙推式支承，特點(diǎn)：兩端止推軸承可使?jié)L珠絲桿產(chǎn)生較大的預(yù)拉伸力，絲桿安裝剛度最高，預(yù)拉力隨溫度變化而變化，兩端軸承預(yù)緊力不均。適用于高剛度，高轉(zhuǎn)速，高精度的精密絲桿傳動(dòng)系統(tǒng)?？冢?、雙推-自由式支承，特點(diǎn)：一端固定，另一端自由，絲桿剛度較差，承載能力低，常用于輕載，低速，垂直安裝的絲桿傳動(dòng)。2、直流（DC）伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的速度和方向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，通常可用兩種驅(qū)動(dòng)控制方式：晶體管直流脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)，晶閘管直流脈寬調(diào)速驅(qū)動(dòng)。A）、脈寬調(diào)速驅(qū)動(dòng)（PWM）工作原理：當(dāng)輸入一個(gè)直流控制電壓u時(shí)就可得到一定寬度與u成比例的脈沖方波給伺服電機(jī)電樞回路供電,通過改變脈沖寬度來改變電樞回路的平均電壓，從而得到不同大小的電壓值Ua,使直流電動(dòng)機(jī)平滑調(diào)速。設(shè)開關(guān)S周期性地閉合、斷開，閉和開的周期是入在一個(gè)周期T內(nèi)，閉合的時(shí)間是T,開斷的時(shí)間是T—t,若外加電源電壓U為常數(shù)，則電源加在電動(dòng)機(jī)電樞上的電壓波形將是一個(gè)方波列,其高度為U,寬度為T,則一個(gè)周期內(nèi)電壓的平均值為Ua=1/T0TUdt=T/TU二UU,式中口--導(dǎo)通率。又稱占空系數(shù)，u=T/T。B）、直流電動(dòng)機(jī)的方向控制為使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)速,多采用橋式電路,其工作原理與線性放大橋式電路相似。電橋由四個(gè)大功率晶體管VT1-VT4組成。如果在VT1和VT3的基極上加以正脈沖的同時(shí)，在VT2和VT4的基極上加負(fù)脈沖，這時(shí)VT1和VT3導(dǎo)通，VT2和VT4截止，電流沿+90VTcTVT1TdTMTbTVT3TaT0V的路徑流通，設(shè)此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?yàn)檎?。反之，如果在晶體管VT1和VT3的基極上加負(fù)脈沖，在VT2和VT4的基極上加正脈沖，則VT2和VT4導(dǎo)通，VT1和VT3截止，電流沿+90VTcTVT2TbTMTdTVT4TaT0V的路徑流通，電流的方向與前一情況相反，電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，顯然，如果改變加在VT1和VT3、VT2和VT4這兩組管子基極上控制脈沖的正負(fù)和導(dǎo)通率口，就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。3、交流（AC）伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)矢量控制原理：交流電動(dòng)機(jī)的等效電路如圖3.7a所示，圖中r1、X1為定子繞組的電阻和漏抗；r2、X2為歸算過的轉(zhuǎn)子繞組的電阻和漏抗；rm代表與定子鐵心相對(duì)應(yīng)的等效電阻；Xm為主磁通相對(duì)應(yīng)的鐵心電路的電抗；s為轉(zhuǎn)差率，其電流矢量圖如圖，為了簡(jiǎn)化控制電路，在忽略r1、X1、r2、rm時(shí)，上述等效電路圖可簡(jiǎn)化成圖，電流矢量如圖。從電流矢量可知：I仁（I2m+I22）1/2，而Im（勵(lì)磁電流）可以認(rèn)為在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)保持不變，而電磁轉(zhuǎn)矩正比于I2。當(dāng)要求轉(zhuǎn)矩加大為原來的兩倍時(shí)，則要求I2也為原來的兩倍。為此，只需將輸入電流從I1變成I1'即可。由此可知，矢量控制就是要同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)輸入電流I1的幅值和相位W,以得到交流電動(dòng)機(jī)的最佳控制。4、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)工作原理：步進(jìn)電機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)。它是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。其軸收入一個(gè)電脈沖就轉(zhuǎn)動(dòng)一步，即每當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組接受一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個(gè)相應(yīng)的步距角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時(shí)間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電動(dòng)機(jī)繞組通電相序即可獲得所需的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，很容易用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。5.步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性與性能指標(biāo).分辨力在一個(gè)點(diǎn)脈沖作用下（即一拍），電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移，即步距角0越小，分辨力越高，最常用的步距角有0.6°/1.2°,0.75°/1.5°,0.9°/1.8°,1°/2°1.5°/3°等。.靜態(tài)特性步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)特性是指它在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的特性，包括靜轉(zhuǎn)矩，矩-角特性及靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)。矩一角特性：在空載狀態(tài)下，給步進(jìn)電機(jī)某相通以直流電流時(shí)，轉(zhuǎn)子齒的中心線與定子齒的中心線相重合,轉(zhuǎn)子上沒有轉(zhuǎn)矩輸出，此時(shí)不斷位置為轉(zhuǎn)子初始穩(wěn)定平衡位置。如果在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上加一負(fù)載轉(zhuǎn)矩，則轉(zhuǎn)子齒的中心線與定子齒的中心線將錯(cuò)過宇哥電角度0c使能重新穩(wěn)定下來。此時(shí)轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩Tj與負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL相等；該Tj為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，為失調(diào)角。當(dāng)0c=±90°時(shí)，其靜態(tài)轉(zhuǎn)矩為最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax。Tj與0c之間的關(guān)系大致為一條正弦曲線，該曲線稱矩-角特性曲線。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩越大，自鎖力矩越大，靜態(tài)誤差就越小。一般用品說明書中標(biāo)示的最大靜轉(zhuǎn)矩就是指在額定電流和通電方式下的Tjmaxo當(dāng)失調(diào)角在-n到n的范圍內(nèi)時(shí)，若去掉負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL,轉(zhuǎn)子仍能回到初始穩(wěn)定平衡位置，因此-n<0c<n的區(qū)域稱為步進(jìn)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定區(qū)。6、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性與配套使用的驅(qū)動(dòng)電源（驅(qū)動(dòng)器）有密切關(guān)系。驅(qū)動(dòng)電源由脈沖分配器，功率放大器等組成。驅(qū)動(dòng)電源是將變頻信號(hào)源（微機(jī)或數(shù)控裝置）送來的脈沖信號(hào)及方向信號(hào)按要求的配電方式自動(dòng)地循環(huán)供給給電動(dòng)機(jī)各相繞組，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。變頻信號(hào)源是可提供從幾赫茲到幾萬赫茲的頻率信號(hào)連續(xù)可調(diào)的脈沖信號(hào)發(fā)生器，因此，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量及頻率就可精確控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速。7、步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)控制主要分為：串行控制和并行控制步進(jìn)電機(jī)的加減速控制原則：步進(jìn)電機(jī)的加減速控制：對(duì)于點(diǎn)一位控制系統(tǒng)，從起點(diǎn)至終點(diǎn)的運(yùn)行速度都有一定要求。如果要求運(yùn)行頻率（速度）小于系統(tǒng)的極限起動(dòng)頻率，則系統(tǒng)可以按要求的頻率（速度）直接起動(dòng)，運(yùn)行至終點(diǎn)后可立即停發(fā)脈沖串而令其停止。系統(tǒng)在這樣的運(yùn)行方式下其速度可認(rèn)為是恒定的，但在一般情況下，系統(tǒng)的極限起動(dòng)頻率是比較低的，而要求的的運(yùn)行速度往往較高。如果系統(tǒng)以要求的速度直接起動(dòng)，因?yàn)樵擃l率已超過極限起動(dòng)頻率而不能正常起動(dòng)，可能發(fā)生丟步或根本不能起動(dòng)的狀況。系統(tǒng)運(yùn)行起來后，如果到達(dá)終點(diǎn)時(shí)突然停發(fā)脈沖串，令其立即停止，則因?yàn)橄到y(tǒng)的慣性作用，會(huì)發(fā)生沖過終點(diǎn)的現(xiàn)象，使點(diǎn)-位控制精度發(fā)生偏差。因此在點(diǎn)一位控制過程中，運(yùn)行速度都需要有一個(gè)加速-恒速-減速-（低恒速）-停止的過程，如圖，系統(tǒng)在工作過程中要求加減速過程時(shí)間盡量短，而恒速時(shí)間盡量長(zhǎng)。特別是在要求快速響應(yīng)的工作中，從起點(diǎn)至終點(diǎn)運(yùn)行的時(shí)間要求最短，這就必須要求升速、減速的過程最短，而恒速時(shí)的速度最高。8、步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)制原理步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制也有不同的方案，主要有核步法，延遲時(shí)間法，用位置傳感器的閉環(huán)控制系統(tǒng)等。采用電脈沖編碼器作為位置檢測(cè)元件的閉環(huán)控制原理框圖如圖3.35.其中編碼器的分?jǐn)?shù)力必須與步進(jìn)電機(jī)的不距角相匹配。該系統(tǒng)不同于通?？刂萍夹g(shù)中的閉環(huán)控制，步進(jìn)電機(jī)由微機(jī)發(fā)出的一個(gè)初始脈沖起動(dòng)，后續(xù)控制脈沖由編碼器產(chǎn)生。編碼器直接反應(yīng)切換角這一條數(shù)。然而編碼器相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的位移式固定的，因此發(fā)出相切換的信號(hào)也是一定的，只能是一種固定的切換角數(shù)值。采用時(shí)間延遲的方法可獲得不同的切換角，從而可使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不同的平均轉(zhuǎn)矩，得到不同的轉(zhuǎn)速。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，為了擴(kuò)大切換角的范圍，，有時(shí)還要插入或消去切換角。通常在加速時(shí)要插入脈沖，而在減速時(shí)要?jiǎng)h除脈沖，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的加減速控制。在固定切換角的情況下，如負(fù)載增加，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將下降，要實(shí)現(xiàn)勻速控制可利用編碼測(cè)出電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速（編碼器兩次發(fā)出脈沖信號(hào)的時(shí)間間隔），從