机械工业自动化中运动控制新技术
浅析机械工业自动化中的运动控制新技术摘要：
计算机与微电子技术的快速发展，带动了工业运动控制技术的提高，出现了直线电机驱动技术、全闭环交流伺服驱动技术、计算机控制技术、运动控制卡等控制新技术。这些技术为我国工业水平的提高与机电一体化水平的进步发挥了比较大的作用。本文就机械工业自动化中的运动控制新技术进行浅显的分析。
关键词：机械工业；自动化；运动控制新技术
一、引言
传统产业在高新技术产业的发展冲击下，不断革新，这也为传统产业的发展带来了机会。机械工业是传统产业之一。新技术的革新使其产品结构与生产系统的结构都发生了重大变化。微电子技术、微计算机技术的快速发展，促进了机械工业自动化的进程。机电一体化不断的技术改革，使得机电一体化的产品比如汽车、家用电器、冶金机械、工业机器人、包装机械等，每隔一段时间都会有新的进展。机电一体化技术在现代生活、生产中发挥着比较重要的作用，提高了人民的生活水平与工作效率，降低了材料的消耗，增强了企业发展当中的竞争力。机电一体化迅速发展的同时，运动控制技术也得到不断发展。机械工业自动化中的运动控制新技术得到大大发展，出现了全闭环交流伺服驱动技术(full closedac servo)、直线电机驱动技术(linear motor driving)、可编程序计算机控制器(programmable computer controller,pcc)和运动控制
运动控制系统基本要求
11级电气工程与自动化专业《运动控制系统》基本要求（2014-05-23） 第一章 绪论 了解本课程的研究内容。 第二章 （转速单）闭环控制的直流调速系统 1、 了解V （SCR ）--M 、PWM--M 两种主电路方案及其特点（2.1节、P16、P97--98、笔记）； 2、 他励（或永磁）直流电动机三种数学模型及转换，解耦模型中I do ~U d 环节的处理（P27--28、笔记）； 3、 稳态性能指标中D 、S 间关系及适用范围（2.2.1节、P29--30、笔记）； 4、 转速单闭环直流调速系统组成原理、特点及适用范围（P2 5、笔记）； 5、 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统的组成原理、特点（笔记、2.5.2节）。 第三章 转速、电流反馈控制的直流调速系统 1、 双闭环直流调速系统的组成原理（主要指：V —M 不可逆调速系统、PWM-M 调速系统）、特点，符合实际的系统数学模型，静（稳）态参数的整定及计算（P60、P59--6 2、笔记）； 2、 ASR 、ACR 的作用（P65）； 3、 典1、典2系统的特点、适用范围、参数整定依据（3.3.2节、笔记）； 4、 基于工程设计法的ASR 、ACR 调节器参数整定方法（P77--78、3.3.3节、例3-1、3-2、笔记）； 5、 理解ASR 退饱和时的（阶跃响应）转速超调量等时域指标算式（P86--88、笔记）； 6、 系统分别在正常恒流动态、稳态阶段，及机械堵转故障、转速反馈断开故障下的（新稳态）物理量计算； 7、 M 、T 、M/T 三种数字测速方法及特点（2.4.2节、笔记）； 8、 了解了解M/T 数字测速的技术实现方法、系统控制器的技术实现方法（P82-85、笔记）。 第四章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统 1、 PWM--M 可逆直流调速系统组成原理及特点（4.1节，笔记） 2、 V （SCR ）--M 可逆主电路中的环流概念、类型、特点（P103--104、笔记）； 3、 常用的晶闸管－直流电动机可逆调速系统组成原理及特点（4.2.2节，图4-1 4、图4-1 5、4.2.3节）。 第五章 基于稳态模型的异步电动机调速系统 1、 异步电动机定子调压调速的机械特性簇与特点，转速闭环调压调速系统组成原理及适用范围（5.1--5.2节）； 2、 软起动器的作用及适用条件（5.2.4节）； 3、 异步电动机变压变频调速的基本协调控制关系（一点两段）及其依据（5.3.1节）； 4、 异步电动机四种协调控制的特点，各自的机械特性簇、特点及比较（5.3.2节--5.3.3节、笔记）； 5、 SPWM 、CFPWM 、SVPWM 变频调速器组成原理与特点，及其中各环节的作用（5.4节）； 6、 了解基于转差频率控制的转速闭环变频变压调速系统的基本原理（5.6节）。 第六章 基于动态模型的异步电动机调速系统 1、 交流电动机坐标变换的作用，矢量控制（VC ）的基本思想、特点（6.6、6.7、笔记）； 2、 异步电动机VC 系统的一般组成原理（图6-20）； 3、 了解各种具体的VC 系统组成方案，理解转子磁链直接与间接定向控制的区别（6.6. 4、6.6.6节、笔记）； 4、 异步电动机直接转矩控制（DTC ）系统的基本原理及特点（6.7.3节），DTC 与VC 的比较（6.8节）。 第七章 绕线转子异步电动机双馈调速系统 1、 绕线转子异步电动机次同步串级调速主电路及其工作原理，()S f β=公式及特点（7.2.1节、笔记）； 2、 绕线转子异步电动机双闭环次同步串级调速系统组成原理；起动、停车操作步骤；（7.5、7.6、7.4.3节、笔记）。 第八章 同步电动机变压变频调速系统 1、 正弦波永磁同步电动机（PMSM ）矢量控制系统组成原理，0sd i =时的转矩公式（8.4.3节）； 2、 具有位置、速度闭环的正弦波永磁同步电动机（伺服）矢量控制系统组成原理（图8-26、27扩展、笔记）。 第九章 伺服系统 1、 位置伺服系统的典型结构（开环、半闭环、闭环、混合闭环）及特点（笔记、9.1.2）； 2、 位置伺服系统的三种运行方式、位置伺服系统的三种方案；（笔记、9.3.2--9.3.4） 3、 数字伺服系统中电子齿轮的作用（笔记）； 4、 数字式位置、速度伺服系统的指令形式（笔记）。 *** 考试须知---要点提示： （1）无证件者不能考试；（2）未交卷者中途不得离场；（3）严禁带手机到座位，操作手机者按作弊论处。 附：答疑地点（2-216）、时间：（1）2014-6-6，13:00--15:00；（2）2014-6-7，8:00--11:00，13:00--15:00。
运动控制课后答案-第三版
. 电力拖动自动控制系统—运动控制系统答案 上海大学陈伯时主编 1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？ 答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性： （1）主电路线路简单，需用的功率器件少。 （2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。 （3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000 左右。 （4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。 （5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。 （6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。 PWM 开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态 响应快，动态抗扰能力强。 1-2试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？ 答：制动时，由于U g1 的脉冲变窄而导致i d反向时，U g2 变正，于是VT2 导通， VT2 导通，VT1 关断。 1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？ 答：生产机械要求电动机提供的最高转速 n max 和最低转速 n max n min 之比叫做调速范围， 用字母D 表示，即：D = n min 负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落?n N与理想空载转速n0min 之比，称 n 为系统的静差率S,即：s=?N n0min 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为： n s D =N ?n N(1?s) 由于在一定的n N下，D 越大，n min越小?n N又一定，则S 变大。所以，如果不考虑D，则S 的调节也就会容易， 1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为n0min=150 r / min ，带额定负载的速度降落 n0max=1500r / min ，最低转速特性 为 ?n N= 15r / min ，且不同转速下额定速降 ?n N不 变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？解 D=n max n = n0ma x ? ?n N ??n = ? 1500 15 ? = 11 min n n0min N
多品种小批量自动化模式
多品种小批量自动化生产模式 钱吉1210012080 (南通大学，机械工程学院，机123班) Multi varieties of small batch automation production mode Qian ji (School of Mechanical Engineering, Nantong University) 【摘要】介绍多品种小批量生产的发展以及特点，多品种小批量生产存在的一些问题，一些改进措施。关键词：多品种小批量生产；自动化生产；特点；一些问题；改进措施 [Abstract] The development and charastics of Multi varieties of small batch automation production mode and its problems,the corrective actions of Multi varieties of small batch automation production mode . Key words:Multi varieties of small batch production mode; Problems; Corrective actions. 1.引言 随着市场需求日趋多变以及机械工业的发展，市场需求的多样化使得以往单一品种大批量生产、靠批量降低成本的生产方式逐渐无法满足生产需要。当今机械产品的更新换代越来越快，生产周期也越来越短，中小批量生产占有很大比例。 2.多品种小批量生产模式的发展 多品种小批量生产，顾名思义，即产品品种多，而生产的批量却是很小的。在20世纪70年代中期以前，生产的发展赶不上需求的增长，在世界范围内市场大体仍属卖方市场。产品处于一种供不应求的状态，企业只要保证生产能力和基本的产品质量即可。因此，当时企业的最大特点是以单一品种(或少品种)的大批量生产来降低成本。20世纪70年代以后随着生产和经济的发展，市场需求逐渐呈饱和趋势，消费者的行动变得更具有选择性，市场需求开始朝着多样化方向发展。顾客对产品质量、性能的要求变得更高，更苛刻。不仅要求产品价廉物美，还要求能满足顾客的个性化需求。市场需求的多样化使得以往单一品种大批量生产，靠扩大产量降低成本的生产方式，逐渐无法适应今天的要求，.因此要求企业转向多品种小批量生产。 另一方面，飞速发展的电子技术、自动化技术以及计算机技术等，从生产工艺技术以及生产管理方法两方面，都对大量生产方式向多品种小批量生产方式 的转换提供有力的支持。因此，多品种小批量生产方式己成为现代社会生产方式的主流。 3.多品种小批量生产的特点 （1）品种多样，生产周期长短要求不一；（2）由于品种不一，产品对原材料、加工工艺、加工精度和数量等要求不一，造成生产能力的不足或过剩；（3）物流复杂，生产计划困难，难于实现最优化生产；生产管理复杂，在生产实施过程中，情况变化多，易造成设备故障和人员配备难等问题。 4.多品种小批量生产的一些问题 由于市场竞争的日益激烈, 多品种、小批量生产方式已经被大多数企业接受。但在这种生产方式下, 产品生产规模小, 品种多, 造成生产过程中的物流、信息流复杂, 控制较为困难; 生产计划和作业计划实现率也很低, 生产技术准备工作容易仓促, 均衡生产难以实现, 在制品占用量大。这些都容易造成产品不能按期交货, 质量得不到保证, 经济效益也不高。当前很多企业的计算机应用还处在单项应用阶段，信息孤岛仍然存在。计划体系混乱，使各计划之间不能做到密切地衔接。所以探索和创造新的生产管理和方式，以实现高效率、高柔性、高质量和低成本的生产，几十年来一直是人们研究的课题。 5.多品种小批量生产的改进措施 1
高新技术六大技术领域
高新技术六大技术领域 一般认为，高技术包括六大技术领域，12项标志技术和9个高技术产业。 它们之间的关系是：六大高技术领域是信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术和海洋技术，它们将在本世纪获得迅速发展，并通过广泛的实用化和商品化，成为日益强大的高技术产业。以基因工程、蛋白质工程为标志的生物技术将成为21世纪技术的核心；以光电子技术、人工智能为标志的信息技术，将成为21世纪技术的前导；以超导材料、人工定向设计的新材料为标志的新材料技术将成为21世纪技术的支柱；以航天飞机、永久太空站为标志的空间技术将成为21世纪技术的外向延伸；以深海采掘、海水利用为标志的海洋技术将成为21世纪技术的内向拓展。 六项高技术领域中的12项标志技术，是已经萌发但还远未成熟的前沿技术。本世纪的传统产业在国民经济中所占比重将缩小，但由于高技术对传统产业的强制性渗透改造了这些传统产业部门，因此这些产业的绝对产量和产值不会萎缩。 (一)信息技术领域 信息技术是六大高技术的前导。主要指信息的获取、传递、处理等技术。信息技术以电子技术为基础，包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等。 当前信息技术主要表现在: （1）集成电路。目前世界上1兆位和4兆位的动态随机存储器芯片已得到广泛应用，16兆位的芯片也已产生。此外，光子集成电路和生物集成电路的研制开发也已获得重大 进展。 （2）电子计算机。目前世界上计算机的装机台数超过一亿，超巨型计算机速度已超过100亿次。现在的计算机，类似人的左脑进行逻辑思维方面的工作。而形象思维方面的工作则要通过人的右脑完成。为解决形象思维问题，人们正在研制神经计算机和模糊计算机。神经计算机从微观上以自底到顶的方式接近人脑，而模糊计算机则是从宏观上，以从顶到底的方式接近人脑。 （3）软件技术。信息技术主要由两部分技术组成，即计算机硬件技术和计算机软件技术。知识和信息的收集、存储、整理、创新、传播和应用等环节的运行，将以计算机软件技术的开发与利用为前提。 软件技术是各类计算机应用程序设计或编辑技术的总称。目前软件技术主要有四大类： ①根据计算和自身的结构和功能，为计算机设计成编辑指令性语言程序的软件技术；
运动控制系统课后习题答案
运动控制系统 课后习题答案 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?==??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变， 试问系统能够达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多少 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=Ω。相控整流器内阻Rrec=Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ?==?+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =?-=??-= 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统。已知直流电动机
馈线自动化两种实现模式的对比研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4f10497273.html, 馈线自动化两种实现模式的对比研究 作者：吴慧 来源：《中国新技术新产品》2015年第02期 摘要：本文主要结合孝感城区配网馈线自动化建设探索实践经验，针对馈线自动化的两 种实现模式，分别从选点原则、动作原理、实践效果方面进行对比分析，提出建议。 关键词：配网自动化；馈线自动化；实例分析 中图分类号：TM76 文献标识码：A 馈线自动化实现故障处理的模式主要分为集中式和就地式两类。下文就孝感供电公司馈线自动化建设探索进程，对馈线自动化两种模式分别进行对比分析。 一、集中式模式实例分析 孝感城区配网自动化系统于2009年7月开始建设，11月底投入运行。系统采用双层体系结构，主要由主站层和终端设备层组成，二者之间通过光纤网络进行数据通信。 1选点原则：联络点优先、就近接入 对城区10KV配网128组开关进行了改造，加装电操机构和测控元件，并全部配备智能终端。系统监控设备总数约占当时配网设备总数的40%。 2动作原理：配网常采用手拉手环网常开运行方式：正常运行情况下，开关1、2、3、4 合闸位置，联络1开关分闸位置，如图1所示。 若开关3至开关4之间发生短路故障，则可能存在开关3、2、1三级跳闸的情况，此时必须这三级开关中至少有一组保护信号变位+开关动作触发DA计算启动，主站同时接收到多个开关保护信号变位后，按照电流方向和设备连接的拓扑关系，从馈线段的首端向末端查找，找到最后一个发送保护信号的开关3后，主站判定实际故障区域为开关3——开关4。 （1）开关3保护信号变位+开关3跳闸，隔离方案：开关4分闸；恢复方案：联络1合闸。 （2）开关3保护信号变位+开关2跳闸，隔离方案：开关3分闸、开关4分闸；恢复方案：开关2合闸、联络1合闸。 （3）开关3保护信号变位+开关1跳闸，隔离方案：开关3分闸、开关4分闸；恢复方案：开关1合闸、联络1合闸。
几种馈线自动化方式
1.集中控制式 集中控制式的故障处理方案是基于主站、通信系统、终端设备均已建成并运行完好的情况下的一种方案，它是由主站通过通信系统来收集所有终端设备的信息，并通过网络拓扑分析，确定故障位置，最后下发命令遥控各开关，实现故障区域的隔离和恢复非故障区域的供电。 优点：非故障区域的转供有着更大的优势，准确率高，负荷调配合理。 缺点：终端数量众多易拥堵，任一环节出错即失败。 案例： 假设F2处发生永久性故障，则 变电站1处断路器CB1因检测到故障电流而分闸，重合不成功然后分闸闭锁。定位：位于变电站内的子站或配电监控中间单元因检测到线路上各个FTU的状态及信息，发现只有FTU1流过故障电流而FTU2～FTU5没有。子站或配电监控中间单元判断出故障发生在FTU1～FTU2之间。 隔离：子站或配电监控中间单元发出命令让FTU1与FTU2跳闸，实现故障隔离。恢复：子站或配电监控中间单元发出命令让FTU3合闸，实现部分被甩掉的负荷的供电。子站或配电监控中间单元将故障信息上传配调中心，请求合变电站1处断路器CB1，实现部分被甩掉的负荷的供电。配调中心启动故障处理软件，产生恢复供电方案，自动或由调度员确认。配调中心下发遥控命令，合变电站1处断路器CB1，实现部分被甩掉的负荷的供电。等故障线路修复后，由人工操作，遥控恢复原来的供电方式。
2.就地自动控制 2.1负荷开关（分段器） 主要依靠自具一定功能的开关本身来完成简单的自动化，它与电源侧前级开关配合，在线路具备其本身特有的功能特性时，在失压或无流的情况下自动分闸，达到隔离故障恢复部分供电的目的。 这种开关一般或者有“电压-时间”特性，或者有“过流脉冲计数”特性。前者是凭借加压、失压的时间长短来控制其动作的，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。后者是在一段时间内，记忆前级开关开断故障电流动作次数，当达到其预先设定的记录次数后，在前级开关跳开又重合的间隙分闸，从而达到隔离故障区域的目的。 在“电压-时间”方案中，开关动作次数多，隔离故障的时间长，变电站出口开关需重合两次，转供时容易有再次故障冲击，但它的优点是控制简单。 （1）基于重合器与电压-时间分段器方式的馈线自动化 基于电压延时方式，对于分段点位置的开关，在正常运行时开关为合闸状态，当线路因停电或故障失压时，所有的开关失压分闸。在第一次重合后，线路分段一级一级地投入，投到故障段后线路再次跳闸，故障区段两侧的开关因感受到故障电压而闭锁，当站内断路器再次合闸后，正常区间恢复供电，故障区间通过闭锁而隔离。 而对于联络点位置的开关，在正常时感受到两侧有电压时为常开状态，当一侧电源失压时，该联络开关开始延时进行故障确认，在延时时间完成后，联络开关投入，后备电源向故障线路的故障后端正常区间恢复供电。两侧同时失压时，开关为闭锁状态。 特点：造价低，动作可靠。该系统适合于辐射状、“手拉手”环状和多分段多连接的简单网格状配电网，一般不宜用于更复杂的网架结构。应用该系统的关键在于重合器和电压–时间型分段器参数的恰当整定，若整定不当，不仅会扩大故障隔离范围，也会延长健全区域恢复供电的时间。 （2）基于重合器与过流脉冲计数分段器方式的馈线自动化
自动化技术发展的新趋势
自动化技术发展的新趋势 转贴自：转贴自：工控自动化网 1. 引言 005年以来，4月12~14日的FIA第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会(FIA)及6月14日~17日的第九届国际现代工厂/过程自动化技术与装备展览会(FA/PA)成功地在北京举行，以及众多厂商举办了大型技术交流活动，使工业自动化市场倍受人们瞩目，特别是“MM现代制造”出了新自动化专刊，提出了新自动化的概念，证明工业自动化行业的动向很值得我们重视。 2. 基金会现场总线的规模应用即将逐步展开 总线技术的规划、研究、试制、试用、工程实践及推广应用。这是一项空前的系统工程，它集中了众多人的智慧，获得了众多人的称许，特别是得到了“大客户”的首肯。目前，FF成员338家，已注册产品为227种，通过HIST互操作测试认证的主控系统有11个。应用方面，有50万台现场仪表、8000套系统已投入应用，其中中国占7%，约80套系统，主要分布在石化和化工、石油和天然气、发电几个行业。上海赛科、中海油/壳牌南海项目两大工程均属世界上可数的大型工程，今年即将投产。这些将为我国大规模应用起到示范作用。在技术上国内也有很大进展，华控、沈阳自动化所(中科博微)等单位均研制出并取得FF注册资格的产品，已有10多种专业书籍出版。特别是如下几项技术得到了初步普及:H1的通信原理;H1的功能块组态和“现场控制”策略;现场设备辅助设备及主控系统的选择;H1网段设计及施工安装;设备描述语言(DDL)与互操作性等。而且对于增强型EDDL及FISCO防爆等新技术表现了很大的热情，这些都为今后在国内大规模应用打下了良好的基础。 目前中国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会(CFFC)于6个外商驻华机构组成的基金会现场总线中国市场委员会(FFCMC)正在联合开展活动。现在FF正处在类似于70年代末DCS所处的时期，作为一项新技术走向市场之路虽然艰辛的,但经过阵痛，新生的事物将像婴儿出世一样，一定会茁壮地成长起来。 3. 检测技术、识别技术及信息融合技术受到重视 传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段，这将有另文专述。仅由于现场总线技术的助推，监测仪表的数字化、智能化、网络化已前进了一大步。特别是多变量变送器地成功上市，使一个变压变送器(如艾默生德的3015S和横河的EJX)可以完成流量测量及温压补偿、流量积累、显示球罐内液体体积和进行导管堵塞、蒸汽拌热诊断等一些列功能，而且还准备增加孔板磨损监测等功能，设备管理能得到更多有用信息。数字化和网络化为现场设备丰富的信息提供了畅通的渠道，为单信号向多信息采集转变创造了条件，加之检测技术进步，诸如温度场测量等传感器地出现，逐步使这种转变成为可能。
自动化领域的最新发展趋势
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动化技术和这四大目标又是紧密相连，本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述，以便为我国工业发展，搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业，以信息化推进自动化，自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。在当今自动化领域内，从工艺现场层到工厂（集团）管理层可经由以太网，基本实现信息的畅通无缝流通，所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合，并应用于企业产品生命周期的各个阶段，通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，以缩短企业新产品的开发周期（T）、提高质量（Q）、降低成本（C）、改进服务（S）和改善环境（E），从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力，与此想适应开发出一系列管理层软件，如ERP、MRP、MIS、PES等，并越来越显示其巨大的经济效益。
国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下，也紧跟这股信息化的潮流，推进自动化的发展，如国内某冶金集团近几年来，在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时，在现场级和过程控制级（PCS）的上端，还增加了制造执行系统（MES ）层，并正在策划和运作ERP，即企业资源规划和管理层，它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合，已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中，而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念，Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”，“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念；以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等，这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整，也更完美。
国家重点支持的高新技术领域 生物与新医药
国家重点支持的高新技术领域生物与新医药 本文来源：中华人民共和国商务部网站 一医药生物技术 1.新型疫苗 新型高效基因工程疫苗、联合疫苗、减毒活疫苗研发技术；重大疾病和重大传染病治疗性疫苗技术；疫苗生产所使用新型细胞基质、培养基以及大规模培养生产的装备开发技术；疫苗生产所使用的新型佐剂、新型表达载体/菌（细胞）株开发技术；疫苗的新型评估技术、稳定和递送技术；针对突发传染病的疫苗快速制备和生产技术；其他基于新机理的新型疫苗技术。 2.生物治疗技术和基因工程药物 基因治疗技术；基因工程药物和基因治疗药物技术；基因治疗药物的输送系统技术；重组蛋白、靶向药物、人源化及人源性抗体药物制剂研制技术；单克隆抗体规模化制备集成技术和工艺；新型免疫治疗技术；新型细胞治疗技术；疾病治疗的干细胞技术；小RNA药物开发技术；降低免疫原性的多肽的新修饰技术；ADC抗体偶联药物研制及工程细胞株建库技术等。 3.快速生物检测技术 重大疾病和重大传染病快速早期检测与诊断技术；新型基因扩增(PCR)诊断试剂及检测试剂盒制备技术；新一代测序技术与仪器开发技术；生物芯片技术等。 4.生物大分子类药物研发技术 蛋白及多肽药物研究与产业化技术；细胞因子多肽药物开发技术；核酸及糖类药物研究与产业化技术等。 5.天然药物生物合成制备技术 生物资源与中药资源的动植物细胞大规模培养技术；基因工程与生物法生产濒危、名贵、紧缺药用原料技术；生物活性物质的生物制备、分离提取及纯化技术等。 6.生物分离介质、试剂、装置及相关检测技术 专用高纯度、自动化、程序化、连续高效的装置、介质和生物试剂研制技术；新型专用高效分离介质及装置、新型高效膜分离组件及装置、新型发酵技术与装置开发技术；生物反应和生物分离的过程集成技术与在线检测技术等。 二中药、天然药物 1.中药资源可持续利用与生态保护技术 中药材优良品种选育、品系提纯复壮的新方法、新技术；珍稀、濒危野生动植物药材物种的种源繁育、规范化种植或养殖及生态保护技术；中药材规范化种植或养殖技术；中药材饮片炮制技术等。 2.创新药物研发技术 新型天然活性单体成分提取分离纯化技术；新药材、新药用部位、新有效成分的新药研发技术；能显著改善某一疾病临床终点指标的新中药复方研发技术等。 3.中成药二次开发技术 显著改善传统或名优中成药安全性、有效性、质量均匀性或能显著降低用药剂量、提高患者依从性、降低疾病治疗成本的新工艺技术及新中药制剂技术；突破中药传统功能主治范围的新适应症研发技术等。 4.中药质控及有害物质检测技术 中药产品质量控制的标准物质研制技术；中药产品标准新型控制技术；新型有效质控检测方法技术；有害物质检测技术等。 三化学药研发技术 1.创新药物技术 基于新化学实体、新晶型、新机制、新靶点和新适应症的靶向化学药物及高端制剂的创制技术；提高药物安全性、有效性与药品质量的新技术；已有药品新适应症开发技术等。 2.手性药物创制技术 手性药物的化学合成、生物合成和拆分技术；手性试剂和手性辅料的制备和质量控制技术；手性药物产业化生产中的质量控制新技术等。
罗克韦尔自动化运动控制系统常见问题解答
罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化运动控制系统运动控制系统 常见问题解答
1.什么是实轴 什么是实轴？？什么是虚轴 什么是虚轴？？ 答：实轴可以理解为实际存在的想要控制的电机，一台电机或者一台执行器（电动缸，直线电机）可以理解为一根实轴。虚轴则是相对于实轴而言的，它是仅存在与控制器内部的一个数据对象，没有物理上的器件（电机或执行器）和它对应，虚轴通常在程序起到参考同步信号或标准位置信号来使用。 2.Kinetix 2000，6000,7000驱动器 驱动器和和Ultra3000，5000等系列驱动器之间主要区别在哪里 等系列驱动器之间主要区别在哪里？？答：Kinetix系列和Ultra系列驱动器都是由罗克韦尔自动化有限公司生产的伺服驱动器产品，从运动控制功能上来说，都可以满足各类从简单到复杂的运动控制应用。但两类产品又各有其特点和区别。 驱动器Kinetix 2000，6000 Ultra 3000，5000 架构共直流母线设计，共用整流单元，安装空间小，接线数量少，更节能。结合 Logix5000软件可以很方便的开发出从中 小型到大型设备的控制程序。 适用于大中型运动控制架构。 轴数较多情况下成本低于ultra系列。 7000系列由于功率较大，虽然同列入 kinetix系列，单外观上仍为单体型。传统单体型设计，每台驱动器具有各自的整流单元，接线数量多于kinetix系列，适用于中小型架构。Ultra5000较特殊，具有支持高级语言C开发程序功能，客户可在驱动器内部编制并固化自己控制程序并自动运行。称为智能化驱动器。 网络只支持Sercos网络。 将来会推出支持以太网CIP协议的驱动器支持Sercos，DeviceNet。 脱离网络可使用Ultraware预配置运行。 安全功能所有6000系列和部分2000系列已经支持 安全扭矩关断功能。不久将来，可以脱 离安全继电器和控制器实现安全速度， 安全门开关控制能安全功能。 尚不支持安全关断功能 3.在Sercos架构的网络中 架构的网络中，，每块PLC最多可以控制多少个伺服轴 最多可以控制多少个伺服轴？？ 答：对于罗克韦尔自动化不同产品线的PAC可以控制的伺服轴数量限制是不同的。具体限制如下： PAC 实轴虚轴 1768-L43 4 4 1768-L45 8 4 1756-L61,63,65 32 需要注意的是，对于1768系列驱动器支持的实轴虚轴数为分开计数的，对于1756系列驱动器以想要个使用的实轴和虚轴总和为计数来衡量。 4.kinetix 系列一块底板最多可以安装多少个驱动器 系列一块底板最多可以安装多少个驱动器？？ 答：这个需要看情况而定。对于罗克韦尔kinetix驱动器而言，最长的底板为8槽底板。伺服驱动器模块的宽度按照功率来分有两种，一种为单宽度，一种为双倍宽度。所以对于一块8槽底板来说，最多可以安装8个单宽度的驱动器。但是如果选用了双宽度的驱动器模块的话，一块底板上可以安装的驱动器数量是要相应减少的，在配置中需要注意这点。驱动器宽度整理如下： 驱动器产品线单宽度双宽度 Kinetix2000 2093-AC05-MP1 2093-AC05-MP2 2093-AC05-MP5 2093-AMP1 2093-AM01 2093-AM02
最新运动控制系统-第三版课后练习答案
1 忽略定子电阻的影响,讨论定子电压空间矢量s u 与定子磁链s ψ的关系。当三相电压AO u 、BO u 、CO u 为正弦对称时，写出电压空间矢量s u 与定子磁链s ψ的表达式，画出各自的运动轨迹。 解: 用合成空间矢量表示的定子电压方程式: dt d i R u s s s s ψ+= 忽略定子电阻的影响， dt d u s s ψ≈ dt u s s ?≈?ψ 即电压空间矢最的积分为定子磁链的增量。 当三相电压为正弦对称时，定子磁链旋转矢量 )(1 ?ωψψ+=t j s s e : 电压空间矢量)2(11?π ωψω++≈t j s s e u 图 旋转磁场与电压空间矢量的运动轨迹 图 电压矢量圆轨迹 2两电平PWM 逆变器主回路的输出电压矢量是有有限的，若期望输出电压矢量s u 的幅值小于d U 3 2，空间角度θ任意，如何用有限的PWM 逆变器输出电压矢量来逼近期望的? 解:两电平pWM 逆变器有六个基本空间电压矢量，这六个基本空间电压矢量将电压空间矢
量分成六个扇区，根据空间角度θ确定所在的扇区，然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。 3 按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为 ????? ???????=23-23121-21-13223C 现有三相正弦对称电流)sin(t I i m A ω=，)32sin(πω+ =t I i m B ，)3 2sin(πω+=t I i m C ，求变换后两相静止坐标系中的电流αs i 和βs i ，分析两相电流的基本特征与三相电流的关系。 解:两相静止坐标系中的电流 ??????????? ?-=????????????---=??????????????????????---=??????C B A C B C B A C B A s s i i i i i i i i i i i i i 2323000233223230212132232302121132βα 其中,0=++C B A i i i
(完整版)2018国家重点支持的八大高新技术领域
国家重点支持的高新技术领域 一、电子信息技术 二、生物与新医药技术 三、航空航天技术 四、新材料技术 五、高技术服务业 六、新能源及节能技术 七、资源与环境技术 八、高新技术改造传统产业 —1—
一、电子信息技术 （一）软件 1、系统软件 操作系统软件技术，包括实时操作系统技术；小型专用操作系统技术；数据库管理系统技术；基于EFI的通用或专用BIOS系统技术等。 2、支撑软件 测试支撑环境与平台技术；软件管理工具套件技术；数据挖掘与数据呈现、分析工具技术；虚拟现实（包括游戏类）的软件开发环境与工具技术；面向特定应用领域的软件生成环境与工具套件技术；模块封装、企业服务总线（ESB）、服务绑定等的工具软件技术；面向行业应用及基于相关封装技术的软件构件库技术等。 3、中间件软件 中间件软件包括：行业应用的关键业务控制；基于浏览器/服务器（B/S）和面向Web服务及SOA架构的应用服务器；面向业务流程再造；支持异种智能终端间数据传输的控制等。 4、嵌入式软件 嵌入式图形用户界面技术；嵌入式数据库管理技术；嵌入式网络技术；嵌入式Java 平台技术；嵌入式软件开发环境构建技术；嵌入式支撑软件层中的其他关键软件模块研发及生成技术；面向特定应用领域的嵌入式软件支撑平台（包括：智能手机软件平台、信息家电软件平台、汽车电子软件平台等）技术；嵌入式系统整体解决方案的技术研发等。 5、计算机辅助工程管理软件 用于工程规划、工程管理/产品设计、开发、生产制造等过程中使用的软件工作平台或软件工具。包括：基于模型数字化定义（MBD）技术的计算机辅助产品设计、制造及工艺软件技术；面向行业的产品数据分析和管理软件技术；基于计算机协同工作的辅助设计软件技术；快速成型的产品设计和制造软件技术；具有行业特色的专用计算机辅助工程管理/产品开发工具技术；产品全生命周期管理（PLM）系统软件技术；计算机辅助工程（CAE）相关软件技术等。 —2—
运动控制新技术及其应用
运动控制的发展，前景，及其应用 运动控制技术的产生与发展现状 早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术(CNC)、机器人技术(Robotics)和工厂自动化技术的发展而发展的。最初的运动控制器实际上是可以独立运行的专用控制器,往往无需另外的处理器和操作系统支持,可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。这类控制器可以成为独立运行(Stand-alone)的运动控制器,主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计,往往已根据应用行业的工艺要求设计了功能,用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件,利用RS232或者DNC方式传输到控制器,控制器即可完成相关的动作。但这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用,控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议,用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。通用运动控制器的发展成为市场的必然需求。1987年,美国政府组织开放式运动控制系统的研究,即下一代控制器(NGC)研究计划。该计划首先提出了开放体系结构控制器的概念,制定了/开放系统体系结构标准规格(OSACA)0。自1996年开始,美国几个大的科研机构对NGC计划分别发表了相应的研究成果,如美国国际标准研究院研制的/增强型机床控制器(EMC)0。美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司研制的/开放式、模块化体系结构控制器(OMAC)0,其目的是用更加开放、更加模块化的控制结构使制造系统更加柔性、更加敏捷。近年来,随着运动控制技术的不断进步和完善,运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类产品,已经被越来越多的产业领域接受,并且已经达到一个引人瞩目的市场规模。我国在运动控制器产品开发方面相对滞后, 1999年固高科技有限公司开始开发、生产开放式运动控制器,随后,国内又有其他几家公司进入该领域,但实际上,其大多是在国内推广国外生产的运动控制器产品,真正进行自主开发的公司较少。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术（Full Closed AC Servo）、直线电机驱动技术（Linear Motor Driving）、可编程序计算机控制器（Programmable Computer Controller，PCC）和运动控制卡（Motion Controlling Board）等几项具有代表性的新技术。 1 全闭环交流伺服驱动技术 在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛，其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流，而且调试、使用十分简单，因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器（Digital Signal Processor, DSP），可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样，在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统，并充分发挥DSP的高速运算能力，自动完成整个伺服系统的增益调节，甚至可以跟踪负载变化，实时调节系统增益；有的驱动器还具有快速傅立叶变换（FFT）的功能，测算出设备的机械共振点，并通过陷波滤波方式消除机械共振。一般情况下，这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式，即伺服电机上的编码器反馈既作速度环，也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度，应在最终的运动部分安装高精度的检测元件（如光栅尺、光电编码器等），即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是：伺服系统只接受速度指令，完成速度环的控制，位置环的控制由上位控制器来完成（大多数全闭环的机床数控系统就是这样）。这样大大增加了上位控制器的难度，也限制了伺服系统的推广。目前，国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统，使得高精度自动化设备的实现更为容易。 该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷，伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等)，作为位置环，而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙（如齿轮间隙、丝杠间隙等），补偿机械传动件的制造误差（如丝杠螺距误差等），实现真正的全闭环位置控
运动控制系统课后答案
习题解答（供参考） 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n s n rpm D s ?==??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落 15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变， 统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511 D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?==
2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ?==?+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =?-=??-= 2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。已知直流电动机，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V ?min/r,求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ?=?=?=
电力系统自动化发展趋势及新技术的应用
[摘要]现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出