机电控制系统中的数字脉宽调制器与建模分析

"西门子mes手册 16 opcenterexcr_systemadmin_81rb1，关于数字式脉宽调制器的介绍，以及《机电控制系统分析与设计》讲义，涵盖机电控制系统的概念、构成、控制方式、基本要求，以及系统的建模与分析、测量元件等内容。" 本文主要探讨了机电控制系统的关键组件——数字式脉宽调制器（Digital Pulse Width Modulator，简称DPWM），并结合《机电控制系统分析与设计》的讲义，深入讲解了机电控制系统的各个方面。 首先，数字式脉宽调制器在8位微处理器的控制下工作，通常由多片集成电路如74LS161等组成，用于实现高精度的电压或电流控制。这种调制器通过改变脉冲宽度来调整输出的平均值，从而在电源和负载之间提供一种高效能的数据传输方式，常见于电机驱动、电源转换等应用。 接着，讲义介绍了机电控制系统的概念和发展概况，包括控制的基本概念、机械与控制的关系、机电控制系统的发展历史，以及机电一体化系统的特点。机电控制系统一般由传感器、控制器、执行机构和被控对象组成，其控制方式包括反馈控制、开环控制和复合控制。 对于机电控制系统，有几项基本要求：稳定性、快速响应、精度和抗干扰能力。讲义详细阐述了系统的建模与分析方法，包括引入数学模型的概念，如线性系统、动态结构图和传递函数，以及如何通过拉氏变换和阻抗分析法来描述系统的行为。此外，还讲解了时域分析中的系统响应、劳斯稳定判据和稳态误差，以及频域分析中的伯德图和闭环系统的性能指标。 在测量元件部分，讲义提到了直流测速发电机和旋转变压器。直流测速发电机是机电控制系统中常用的反馈元件，用于测量电机速度，讨论了其工作原理、输出特性、误差分析和性能指标。旋转变压器是一种位置传感器，能够将旋转角度转化为电压变化，适用于精确的位置控制。 该资源涵盖了从硬件组件到系统理论的广泛知识，对于理解数字式脉宽调制器在机电控制系统中的作用，以及如何设计和分析这类系统具有重要价值。