山东理工大学：《运动控制系统》课程教学资源（讲稿）第1章 绪论 关键知识点解析

绪论单元关键知识点解析 1.电力施动自动控制系统的定义中强调的是电动机作为原动机的系统。显然， 依靠柴油机、汽轮机、燃气轮机等原动机拖动的形式不属于电力拖动自动控制系 统。船舶电力推进系统属于电力拖动自动控制系统，是通过电动机拖动螺旋桨实 现船舶推进的系统。 2.电力拖动自动控制系统主要表现电动机转速的控制，转速控制的根本在于转 矩和磁场的控制。根据运动方程式，通过控制电动机的电磁转矩就可以实现电动 机转速与转角控制：由于电磁转矩是基于电磁场产生的，其大小与磁场相关，所 以为了更好的控制转矩，需要进行磁场的控制。 3.直流电力拖动控制系统和交流电力拖动控制系统各有优缺点。其中，直流电 力拖动控制系统的数学模型简单、控制方便、调节器的设计简单。交流电力拖动 控制系统由于电动机模型的非线性、强耦合等特点，控制系统的设计与实现都相 对困难。 4.典型的机械负载包括恒转矩负载、通风机类负载、恒功率负载。其中，恒转 矩负载又分为反抗性恒转矩负载（平移物体）和位能性恒转矩负载（提升重物）： 船舶螺旋桨体现的负载性质属于通风机类负载。 5.电力拖动系统的稳定运行点是机械特性和负载转矩特性的交点，需要掌握这 两类特性。其中机械特性，随着负载的增加，直流电动机和异步电动机的机械特 性曲线都有一定的下倾：但是，同步电动机的转速与电源频率保持着严格的对应 关系，机械特性是一条直线

绪论单元关键知识点解析 1. 电力拖动自动控制系统的定义中强调的是电动机作为原动机的系统。显然， 依靠柴油机、汽轮机、燃气轮机等原动机拖动的形式不属于电力拖动自动控制系 统。船舶电力推进系统属于电力拖动自动控制系统，是通过电动机拖动螺旋桨实 现船舶推进的系统。 2. 电力拖动自动控制系统主要表现电动机转速的控制，转速控制的根本在于转 矩和磁场的控制。根据运动方程式，通过控制电动机的电磁转矩就可以实现电动 机转速与转角控制；由于电磁转矩是基于电磁场产生的，其大小与磁场相关，所 以为了更好的控制转矩，需要进行磁场的控制。 3. 直流电力拖动控制系统和交流电力拖动控制系统各有优缺点。其中，直流电 力拖动控制系统的数学模型简单、控制方便、调节器的设计简单。交流电力拖动 控制系统由于电动机模型的非线性、强耦合等特点，控制系统的设计与实现都相 对困难。 4. 典型的机械负载包括恒转矩负载、通风机类负载、恒功率负载。其中，恒转 矩负载又分为反抗性恒转矩负载（平移物体）和位能性恒转矩负载（提升重物）； 船舶螺旋桨体现的负载性质属于通风机类负载。 5. 电力拖动系统的稳定运行点是机械特性和负载转矩特性的交点，需要掌握这 两类特性。其中机械特性，随着负载的增加，直流电动机和异步电动机的机械特 性曲线都有一定的下倾；但是，同步电动机的转速与电源频率保持着严格的对应 关系，机械特性是一条直线

6.在转速转矩四象限中，电动机的电磁转矩和负载的负载转矩发挥着不同的作 用。电动机分别对应了第一象限正向电动状态、第二象限的正向制动状态、第三 象限的反向电动状态和第四象限的反向制动状态。电动状态时，电磁转矩与转速 方向相同，为驱动性质：制动状态时，电磁转矩与转速方向相反，为制动性质。 制动状态包括了能耗制动、反接制动、回馈制动，属于电机拖动基础课程的内容， 本课程没有展开介绍

6. 在转速-转矩四象限中，电动机的电磁转矩和负载的负载转矩发挥着不同的作 用。电动机分别对应了第一象限正向电动状态、第二象限的正向制动状态、第三 象限的反向电动状态和第四象限的反向制动状态。电动状态时，电磁转矩与转速 方向相同，为驱动性质；制动状态时，电磁转矩与转速方向相反，为制动性质。 制动状态包括了能耗制动、反接制动、回馈制动，属于电机拖动基础课程的内容， 本课程没有展开介绍