第2章：伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計課件

1、第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn) 態(tài) 設 計 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇（舊版書：5 3） 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1

2、伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.1 設計概述 速度控制系統(tǒng)和位

3、置控制系統(tǒng)的共同特點是：通過系統(tǒng)的執(zhí)行元件直接或經(jīng)機械傳動裝置帶動被控對象，完成要求的機械運動。 因此工程上對它們的技術要求，主要是圍繞著機械運動的規(guī)律和運動參數(shù)的要求。2.1 設計概述 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇（舊版書：5 3）

4、 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放 大 裝

5、 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.1.1 速度控制系統(tǒng)通常的技術要求 速 度 調 節(jié) 要 求 ：可 逆 性 要 求：單 向 調 速、可 逆 調 速平 滑 性 要 求：有 級 調 速、無 級 調 速連續(xù)性要求：調速是連續(xù)的還是容 許 有 間 歇 的 。2.1 設計概述2.1.1 速度控制系統(tǒng)通常的技術要求 2. 系 統(tǒng) 輸 出 軸 要 求 ：最 大 轉 速：nmax(r/min)、max(rad/s)、Vmax(m/s)最 低 平 穩(wěn) 轉 速：nmin(r/min)、min(rad/s)、Vmin(m/s)

6、調 速 范 圍 D：2.1 設計概述2.1.1 速度控制系統(tǒng)通常的技術指標要求 3. 系 統(tǒng) 輸 出 軸 上 負 載 力 矩 變 化 時 ，控 制 精 度 技 術 指 標 ：轉 速 降 n（ ）：n = n0 n 其 中：n0 - 控 制 信 號 一 定 的 情 況 下 ， 理 想 的 空 載 轉 速 n - 控 制 信 號 一 定 的 情 況 下 ， 滿 載 時 的 轉 速靜 差 率 ： = 2.1 設計概述2.1.1 速度控制系統(tǒng)通常的技術要求 4. 階 躍 輸 入 下 系 統(tǒng) 的 動 態(tài) 響 應 特 性 ：最 大 超 調 量 %調 節(jié) 時 間 ts：偏 差 在 5 或 2 范 圍振 蕩

7、次 數(shù) N2.1 設計概述2.1.1 速度控制系統(tǒng)通常的技術要求 5. 負 載 擾 動 下 的 動 態(tài) 響 應 特 性 ： 階 躍 擾 動 或 脈 沖 擾 動 下 ，最 大 轉 速 降 nmax(或max或Vmax)調 整 時 間 tsf 2.1 設計概述2.1.1 速度控制系統(tǒng)通常的技術要求 6. 其 它 要 求 ：工 作 制 的 要 求 ：長 期 連 續(xù) 運 行 制 、間 歇 運 行 制 、 短 時 運 行 制 。系 統(tǒng) 可 靠 性 要 求 ：通 常 用 連 續(xù) 運 行 無 故 障 時 間 來 衡 量 。使 用 壽 命使 用 環(huán) 境 條 件 ：環(huán) 境 溫 度 、濕 度 、振 動 、抗 沖

8、擊 、防 水 、防 化 、防 輻 射 、電 源 條 件 的 限 制經(jīng) 濟 性 要 求 ：生 產 成 本 、標 準 化 程 度結 構 型 式 要 求 ：體 積 、質 量 、安 裝 特 點 等2.1 設計概述 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇

9、（舊版書：5 3） 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.

10、6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術要求 速 度 調 節(jié) 要 求 ：平 滑 性 要 求：有 級 調 速、無 級 調 速可 逆 性 要 求：單 向 調 速、可 逆 調 速連續(xù)性要求：調速是連續(xù)的還是容 許 有 間 歇 的 。2.1 設計概述2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術要求 2. 系 統(tǒng) 輸 出 軸 要 求 ：最 大 轉 速：nmax(r/min)、max(rad/s)、Vmax(m/s)最 低 平 穩(wěn) 轉 速：nmin(r/min)、min(rad/s)、

11、Vmin(m/s)調 速 范 圍 D：2.1 設計概述2.1.2 位置伺服系統(tǒng)通常的技術要求 3. 系 統(tǒng) 靜 誤 差 es ( 系 統(tǒng) 靜 差) 隨動系統(tǒng)通常設計成無靜差系統(tǒng)，當系統(tǒng)靜止協(xié)調時，沒有位置誤差。但實際系統(tǒng)存在非線性因素，如：測角元件的分辨率有限、系統(tǒng)輸出端機械運動部分存在干摩擦等等，都將給系統(tǒng)造成一定 的 靜 誤 差 。2.1 設計概述2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術要求 4. 階 躍 輸 入 下 系 統(tǒng) 的 動 態(tài) 響 應 特 性 ：最 大 超 調 量 %調 節(jié) 時 間 ts：偏 差 在 5 或 2 范 圍振 蕩 次 數(shù) N2.1 設計概述2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術

12、要求 等 速 跟 蹤 時，負 載 擾 動 下 的 動 態(tài) 響 應 特 性 ：最 大 誤 差 角 em f過 渡 過 程 時 間 tsf 2.1 設計概述2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術要求 6. 系 統(tǒng) 跟 蹤 狀 態(tài) 下 的 誤 差 指 標 ：速度誤差ev最大正弦誤差em相 對 精 度 指 標 ： 速 度 品 質 系 數(shù) Kv: (1/s) 加 速 度 品 質 系 數(shù) Ka: (1/s2) 2.1 設計概述2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術要求 7. 頻 率 響 應 特 性 指 標 要 求振 蕩 指 標 Mp: 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 閉 環(huán) 幅 頻 特 性 A ( p ) 的 最 大 值

13、 與 A(0) 的 比 值 ；(一 般 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 無 靜 差 ：A(0)=1 )頻 帶 寬 度 b: 閉 環(huán) 幅 頻 特 性 A(b) = 0.707 時 的 角 頻 率。相 角 儲 量 2.1 設計概述2.1.2 位置控制系統(tǒng)通常的技術要求 8. 其 它 要 求 ：工 作 制 的 要 求 ：長 期 連 續(xù) 運 行 制 、間 歇 運 行 制 、 短 時 運 行 制 。系 統(tǒng) 可 靠 性 要 求 ：通 常 用 連 續(xù) 運 行 無 故 障 時 間 來 衡 量 。使 用 壽 命使 用 環(huán) 境 條 件 ：環(huán) 境 溫 度 、濕 度 、振 動 、抗 沖 擊 、防 水 、防 化 、防 輻 射

14、、電 源 條 件 的 限 制經(jīng) 濟 性 要 求 ：生 產 成 本 、標 準 化 程 度結 構 型 式 要 求 ：體 積 、質 量 、安 裝 特 點 等2.1 設計概述 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇（舊版書：5 3） 2.3.1 執(zhí) 行

15、 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與

16、 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.1.3 伺服系統(tǒng)的設計步驟一、調 研 1. 選 定 伺 服 系 統(tǒng) 各 部 件 型 號 ； 2. 確 定 各 部 件 間 接 口 方 式 ； 3. 選 擇 伺 服 系 統(tǒng) 的 控 制 方 案 ； 4. 確 定 伺 服 系 統(tǒng) 的 主 干 線 路 、輔 助 線 路 及 電 源二、理 論 設 計 1. 穩(wěn) 態(tài) 設 計 負 載 分 析 計 算 選 擇 執(zhí) 行 電 機 選 擇 檢 測 元 件 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇 電 源 設 備 等

17、裝 置 的 設 計 和 選 擇 2. 傳 遞 函 數(shù) 的 推 導 3. 動 態(tài) 設 計 希望 特 性 的 繪 制 設 計 校 正 環(huán) 節(jié)三、調 試2.1 設計概述 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇（舊版書：5 3） 2.3.1 執(zhí) 行 元

18、 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與 選

19、 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.2 負載的分析計算2.2.1 幾種典型負載 直 線 運 動旋 轉 運 動直 線 運 動旋 轉 運 動直 線 運 動旋 轉 運 動干 摩 擦 負 載粘 性 摩 擦 負 載慣 性 負 載干 摩 擦 力 Fc （N）: Fc = |Fc| Sign V 式中： V - 負 載 線 速 度干 摩 擦 力 矩 Mc （N m）: Mc = |Mc| Sign 式中： - 負 載 角 速 度粘 性 摩 擦 力 矩 Mb （N m）: Mb = b2 式中：b2 (N s m) 粘性摩擦系數(shù) 慣 性 力 矩

20、MJ（N m）: MJ = J 式中： （rad/s2) - 負 載 角 加 速 度粘 性 摩 擦 力 Fb （N）: Fb = b1 V 式中：b1(N s/m) 粘性摩擦系數(shù)慣 性 力 Fm （N）: Fm = m a 式中： a (m/s2) - 負 載 線 加 速 度1.2.3.2.2.1 幾種典型負載直 線 運 動旋 轉 運 動直 線 運 動旋 轉 運 動直 線 運 動旋 轉 運 動位 能 負 載彈 性 負 載風 阻 負 載重 力 W（N）: W = m g 不 平 衡 力 矩 MW （N m）彈 性 力 矩 Mk （N m）: Mk = k2 式中：k2 (N m/ rad ) 彈

21、性摩擦系數(shù) 角位移風 阻 力 矩 Mt（N m）: Mt = f2 2 式中： f2（N m s2) 風阻系數(shù) 彈力Fk (N): Fk = k1 L 式中：K1(N/m) 彈性摩擦系數(shù) L (m) 線 位 移風 阻 力 Ft （N）: Ft = f1 V2 式中： f1 (N s2/m2) 風阻系數(shù)4.5.6.2.2 負載的分析計算 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1

22、 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇（舊版書：5 3） 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (

23、PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋

24、轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算 直線運動 電 機負 載F= Fc + Fb + Fm = Fc+ b1v + ( md + mz ) a式中: F - 電機軸受到的合力 md - 電機動子質量 mz - 負載質量2.2 負載的分析計算2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算

25、 旋轉運動電 機負 載M = Mc + MJ = Mc + (Jd + Jz)式中: M - 電機軸受到的合力矩 Jd - 電機轉動慣量 Jz - 負載轉動慣量2.2 負載的分析計算2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算 考慮減速比iz22z11z31z21z12z32123電 機負 載d = i zd = i zd = i zi = i1 i2 i3 式 中： i1 、 i2、 i3 - 各

26、 級 齒 輪 減 速 比 i - 齒 輪 減 速 器 總 的 減 速 比2.2 負載的分析計算2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算 考慮傳動效率z22z11z31z21z12z32123電 機負 載電機的輸出功率與負載消耗功率相等 Md d = MZ ZMd = -MZi d = i z2.2 負載的分析計算2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與

27、 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算 負載參數(shù)的折算 負載參數(shù)的折算 負載參數(shù)的折算2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算 單軸傳動已 知：負 載 W = m g ，轉 子 轉 動 慣 量 Jd ，轆 輪 轉 動 慣 量 Jp ，直 徑 2R，電 機 和 轆 輪 的 角 速

28、 度 為 ，負 載 線 速 度 v = R 提升負載時，電機軸上的總負載力矩 下降負載時，電機軸上的總負載力矩 M=MJ-MW=(Jd+JP+mR2)2 - WR電 機負 載 轆 輪W2.2 負載的分析計算 M=MJ +MW= (Jd+JP +mR2)1 +WR2.2.2 負載的折算1. 單 軸 傳 動2. 多 軸 傳 動3.直 線 運 動 與 旋轉 運 動 轉 換直 線 運 動旋 轉 運 動考 慮 減 速 比 i考 慮 傳 動 效 率負載參數(shù)的折算單 軸 傳 動多 軸 傳 動2.2 負載的分析計算 多軸傳動電 機負 載 轆 輪Wz22z11z31z21z12z32123若 電 機 軸 與 轆

29、 輪 之 間 存 在 減 速比 i 和 傳 動 效 率 ，則 提升負載時，電機軸上的總負載力矩 M=MJ+MW= (Jd+ )1+ . 下放負載時，電機軸上的總負載力矩 M=MJ-MW= (Jd+ )2- . 2.2 負載的分析計算 2.1 設 計 概 述（舊版書：5 1） 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算（舊版書：5 2） 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3

30、 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇（舊版書：5 3） 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇（舊版書：第二章、 5 4） 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 和 選 擇（舊版書：5 4） 2.6.1 功 率

31、放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計（舊版書：5 4）第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計2.2.3 負載的綜合計算負 載 運 動 有 規(guī) 律負 載 運 動 沒 有 固 定 規(guī) 律負載力矩不僅與負載性質有關，還與運動狀況有關。2.2 負載的分析計算 負載運動有規(guī)律 龍 門 刨 床 工 作 臺 的 控 制 系 統(tǒng)：執(zhí) 行 電 動 機 轉 子 的 轉 動 慣 量 Jd ,減 速 齒 輪 組 的 減 速 比 i,與 齒 條 相 嚙 合 的 齒 輪 節(jié) 圓 半 徑 R ,總 傳 動 效 率 ，往 復 運 動 部 分 的 總 質

32、 量 m ,干 摩 擦 力 Fc ,切 削 加 工 時 的 切 削 阻 力 Fp ,其 它 因 素 可 忽 略 。例1齒條工 件工作臺刨刀電 機tMC(c)t0MP(d)MJ0t(e)M0t0(f)tt1t2t3t4t5t60(b)M=2.2 負載的分析計算MC+MP+MJ 考 慮 實 際 加 工 過 程 往 復次數(shù) 多 ，需 要 檢 驗 執(zhí) 行 電 機 的 發(fā) 熱 與 溫 升 ，為 此 要 計 算 一 周 內 轉 矩 的 均 方根 值 Mdx，這 主 要 由 于Q = I2 R t ，而 M = Km I ，因此 考 慮 Mdx 即 可 檢 驗 執(zhí) 行 電 機 的 溫 升 與 發(fā) 熱 。M0

33、t0(f)t1t2t3t4t5t6M1M2M3M4M5M6若 考 慮 到 電 機 在 起 動 、制 動 過 程 中 低 轉 速 時 散 熱 條 件 差 ，故 加 權 系 數(shù) 3秒，則檢驗MBM，否則重選電機。 執(zhí)行電機的選擇：M0MfdMldL0ABMBMA此時=求力矩電機的電勢系數(shù)過載檢驗： Umax - 快速反轉所加的電樞最大電壓 max - 最大角速度 R - 電樞回路總電阻 Km(Nm/A) - 電機轉矩系數(shù) 短時過載檢驗 2.3 執(zhí)行元件的選擇式中：要求b帶寬b的概念閉環(huán)傳遞函數(shù) ，則 =b時，根據(jù)經(jīng)驗公式：在300600時，工程上近似有 b(1.22)C 動態(tài)檢驗2.3 執(zhí)行元件的

34、選擇若系統(tǒng)動態(tài)指標提出要求：b, tts|（） |b|（0） | c與的關系2.3 執(zhí)行元件的選擇W ( s )erc當=c時, M與的關系2.3 執(zhí)行元件的選擇或（力矩電機）（普通電機）L（）kk 在 Bode 圖 上 的反 映 如 右 圖 所 示，電 機 的 飽 和 特 性為 一 條 - 40dB/dec 的 直 線。 若系統(tǒng)要求過渡過程時間tts2.3 執(zhí)行元件的選擇根據(jù)式中：或只 有 經(jīng) 過 穩(wěn) 態(tài) 檢 驗 、短 時 過 載 檢 驗 和 動 態(tài) 檢 驗 等 幾方 面 的 檢 驗 均 滿 足 要 求 時 ， 可 認 為 所 選 電 機 滿 足 要 求 ，否 則 重 選 電 機 ！2.3

35、執(zhí)行元件的選擇2.3.2 執(zhí)行電機的選擇 單 軸 傳 動 系 統(tǒng) 電 機 的 選 擇一 般 高 速 電 機 的 選 擇低 速 力 矩 電 機 的 選 擇 多軸傳動一般高速執(zhí)行電機的選擇2.3 執(zhí)行元件的選擇2. 多軸傳動系統(tǒng)電機的選擇簡單初選驗算負 載 通 常 給 定 技 術 要 求 ：m、m、ec、ev、ea、em、JZ、MC、ts 簡單初選2.3 執(zhí)行元件的選擇根據(jù) 初選速比i 假設=1，則電機軸上總負載力矩 令M最小，即負載力矩折算到電機軸上最?。?將M折算到負載軸： 初選電機：2.3 執(zhí)行元件的選擇其中：兩相異步電機：力矩電機： 再選速比i2.3 執(zhí)行元件的選擇 1: 負載達到m時，電

36、機已超過ne根據(jù) 若要求電機輸出達到Me時，系統(tǒng)輸出的角 加 速 度 最 大: 減速器的形式、減速級數(shù)與速比分配2.3 執(zhí)行元件的選擇 減速器的形式 減 速 級 數(shù) N選取N的原則：使傳動裝置的轉動慣量Jp最小。 11010023468203040601020302346通 常 Jp(0.1-0.3)Jd 。N=1N=2N=3N=4轉動慣量比值Jp/J1 各級速比的分配2.3 執(zhí)行元件的選擇假設系統(tǒng)總傳動比i=300,N=332N=總傳動級數(shù)300i1 = 2.5i1 = 300/2.5=120i2 = 4i3 = 120/4=301006001234561101000220200330440

37、4006608808006541第一級傳動比總傳動比120 傳動效率估計：=iN2.3 執(zhí)行元件的選擇 正齒輪付傳動效率：i=0.94-0.96,對研后，i0.98 椎齒輪付傳動效率：i=0.92-0.96 蝸輪蝸桿傳動效率：Z=1：i=0.7-0.75Z=3或4：i=0.82-0.89Z=2:i=0.75-0.82執(zhí)行電機的驗算2.3 執(zhí)行元件的選擇 驗算執(zhí)行電機的發(fā)熱與溫升條件：假設電機做正弦運動，長期運行。 在伺服系統(tǒng)中常用求間接等效轉矩檢驗電機： 驗算： 從額定功率角度驗算：Pe(0.8-1.1)Mdxim 從額定轉矩角度驗算：Me(0.8-1.1)Mdx2.3 執(zhí)行元件的選擇 短時過

38、載檢驗 一般電機： 力矩電機： 驗算動態(tài)性能2.3 執(zhí)行元件的選擇 位置伺服系統(tǒng)：因為過渡過程時間通常小于3秒，W ( s )erc 若要求b：可短時過載。由前所述：m=emc2，k=emk2b（1.2-2) c 若要求tts： 速度伺服系統(tǒng)2.3 執(zhí)行元件的選擇G ( s )uruf uV/ f 若對b有要求：b（1.2-2)c當=c時：2.3 執(zhí)行元件的選擇 若對過渡過程時間ts有要求：2.3 執(zhí)行元件的選擇多軸傳動系統(tǒng)執(zhí)行電動機的選擇總結第一步 簡 單 初 選 1、初選電機 2、再選速比 3、減速器的形式、減速級數(shù)與速比分配 4、傳動效率估計=iN第二步 執(zhí) 行 電 機 的 驗 算 1、

39、驗算電機的發(fā)熱與溫升 2、短時過載檢驗 3、驗算動態(tài)性能 1）位置伺服系統(tǒng) 2）速度伺服系統(tǒng) 從額定功率角度驗算：Pe(0.8-1.1)Mdxim 從額定轉矩角度驗算：Me(0.8-1.1)Mdx一般電機：力矩電機：2.3 執(zhí)行元件的選擇作 業(yè)1、某隨動系統(tǒng)給定技術指標型號 轉矩（gfcm) 轉速（rpm)功率（W）轉動慣量 (gfcm2 )55SZ5193030002919655SZ58800600050196選擇電機并驗算（詳細寫出選擇步驟及驗算步驟）。給定直流伺服電動機技術指標：2.某隨動系統(tǒng)的執(zhí)行電機選用的是45SZ31型它激直流電機。已知電機的額定轉矩Me=4.710-3Kgm,電機

40、轉子轉動慣量Jd=810-5Kgm2,電機過載系數(shù)=4，它與負載之間的傳動比i=200，傳動效率=0.85，負載轉動慣量Jz=3Kgm2,負載干摩擦力矩Mc=0.1Nm，當系統(tǒng)最大跟蹤誤差em =30，忽略減速器的轉動慣量，求：1）該電機帶動負載所能響應的最大角頻率k=?2)所能產生的最大角加速度k=?第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計 2.1 設 計 概 述 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負

41、載 的 折 算 2.2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 與 選 擇 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.5.4 頻 壓 轉 換 電 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概

42、述 2.6.2 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計 與 選 擇（書：5 1）（書：5 2）（書：5 3）（書：第二章、 5 4）（書：5 4）（書：5 4）（書：5 4）1. 角速度的檢測測速元件主要有： (1). 測 速 發(fā) 電 機 (2). 測 速 電 橋 (3). 光 電 測 速 碼 盤 (4). 速 率 陀 螺 等2.4 檢測元件的選擇2.4.1 伺服系統(tǒng)的測速與測角 角 速 度 的 檢 測測 速 發(fā) 電 機光 電 測 速 碼 盤 用 典 型 元 件 測 角電 位 計差 動 變 壓 器自 整 角 機旋 轉 變 壓 器 測速發(fā)電機2.4

43、 檢測元件的選擇 定 義 ： U=Ke 式中： 伺 服 系 統(tǒng) 對 測 速 發(fā) 電 機 的 主 要 要 求 ：輸出特性呈線性關系并保持穩(wěn)定；電機的轉動慣量要小，以保證反應迅速；電機的靈敏度要高。 直流測速發(fā)電機: 它激式直流測速發(fā)電機 永磁式直流測速發(fā)電機 交流測速發(fā)電機: 交流異步測速發(fā)電機 交流同步測速發(fā)電機 分 類：2.4 檢測元件的選擇 直流測速發(fā)電機2.4 檢測元件的選擇RL 空載時：nu1u1ujijniaEaRa 輸出特性0，u1 /RL ， 負載時： ia=Ea=Keia=Ea-iaRa= u1=u1= 產生誤差的原因及改進措施：2.4 檢測元件的選擇 飽 和 傾 向 ：由 于

44、 電 樞 反 應 不靈敏 區(qū) ：由 于 電 刷 接 觸 壓 降 u1 = Ea - iaRa - ub不靈敏區(qū)ubu1飽和傾向 應用2.4 檢測元件的選擇PI調節(jié)器放大裝置執(zhí)行機構測 速 發(fā) 電 機 反 饋usruf- PI 調節(jié)器AusrR2R3R1+E-ET1T2R4R5R6R7D1D2R9R8T3T4D3D4+-C1+-R10WC2AusrR2R3R1C1R10u01uf 測速發(fā)電機2.4 檢測元件的選擇+-WC2uf=Cen=Ke系統(tǒng)原理框圖W Keusr-1R11R10 1 C1SR2 +K1/(Ri+Ra)(1+Tas)Km1JSKe- u01uaiaMauc 交流異步測速發(fā)電機

45、結 構及工作原理ufuj2.4 檢測元件的選擇 輸出特性異 步 測 速 發(fā) 電 機 輸 出 電 壓 的 頻 率 即 為 激 磁 電 源 的 頻 率 ，與 轉 子 轉 速 n 的 大 小 無 關 ;它 的 幅 值 大 小 則 正 比 于 轉 子 轉 速 n ;輸 出 電 壓 在 相 位 上 滯 后 于 激 磁 電 壓 ,一 般 小 于 300 。jff 剩余電壓 異步測速發(fā)電機的應用2.4 檢測元件的選擇-+usrc1c2c3c4c5c6+EWAR1R2R3R4R5R6T1T2T3R7R8R9ucB12.4 檢測元件的選擇P 調節(jié)器測 速 發(fā) 電 機 反 饋usruf-功率放大執(zhí)行機構（兩相伺服

46、電動機）-+usrc1c2AR1R2R3-+usrc1c2AR1R2R3運放A構成一個同相比例放大器。其放大系數(shù) 比例調節(jié)器 功放-+usrc1c2c3c4c5c6+EWAR1R2R3R4R5R6T1T2T3R7R8R9ucB1 其它2.4 檢測元件的選擇cLU 電感： 電容：其無功功率：Q=QL+QC=I1U-I2U考慮電感電容消耗的功率，令U=Umcost 角 速 度 的 檢 測測 速 發(fā) 電 機光 電 測 速 碼 盤 用 典 型 元 件 測 角電 位 計差 動 變 壓 器自 整 角 機旋 轉 變 壓 器2.4.1 伺服系統(tǒng)的測速與測角 光電測速碼盤2.4 檢測元件的選擇 結 構：光源光敏

47、傳感器電機軸 工作原理：fc =N60nHZ整形+-+電動機光電傳感器圓盤2.4 檢測元件的選擇 轉向的判別ABtUAtUBtUB當電機正轉時(逆時針），脈沖UA超前UB 900。當電機反轉時(順時針），脈沖UA滯后UB 900。2.4.1 伺服系統(tǒng)的測速與測角 角 速 度 的 檢 測測 速 發(fā) 電 機光 電 測 速 碼 盤 用 典 型 元 件 測 角電 位 計差 動 變 壓 器自 整 角 機旋 轉 變 壓 器測 角 元 件 主 要 有： (1). 電位計 (2). 差動變壓器 (3). 微同步器 (4). 自整角機 (5). 旋轉變壓器 (6). 測角陀螺 等2. 用典型元件測角（位移）2.

48、4 檢測元件的選擇 電位計 分類按電壓分類 交流電壓供電的電位計 直流電壓供電的電位計按運動形式分類 直線位移式電位計 轉角式電位計 結構Lr直線位移式轉 角 式r轉角式2.4 檢測元件的選擇 應用+-+AR1R2R3R4R5R6R7R7R8T1T2T3T4rc-uce=r-cuc2.4 檢測元件的選擇 特點 其運動范圍都是有限的，只能用于轉角 或 位 移 有 限 的 系 統(tǒng) 中 。 電位計測角成本較低，但精度和可靠性也較低。 角 速 度 的 檢 測測 速 發(fā) 電 機光 電 測 速 碼 盤 用 典 型 元 件 測 角電 位 計差 動 變 壓 器自 整 角 機旋 轉 變 壓 器2.4.1 伺服系

49、統(tǒng)的測速與測角 差動變壓器 分類按運動形式分類 直線位移式差動變壓器 轉角式差動變壓器 結構直線位移式差動變壓器結構及等效電路W1W0W2W0u0 sin0tW2W1uc2.4 檢測元件的選擇 差動變壓器的優(yōu)缺點 優(yōu)點 缺點沒有觸點，精度高，分辨率高，線性度好。其位移和轉角都是有限制的，動態(tài)范圍小，檢測小角度機械信號100；輸出是交流信號；輸入輸出在空間上相距很近才行。2.4 檢測元件的選擇 角 速 度 的 檢 測測 速 發(fā) 電 機光 電 測 速 碼 盤 用 典 型 元 件 測 角電 位 計差 動 變 壓 器自 整 角 機旋 轉 變 壓 器2.4.1 伺服系統(tǒng)的測速與測角 自整角機 定義自整角

50、機是一種將轉角轉換成電信號或將電壓信號變換為轉角的感應式電傳感元件，在系統(tǒng)中通常是兩個或兩個以上自整 角 機 組 合 使 用 。2.4 檢測元件的選擇 分類按使用要求分類按用途分類力矩式自整角機：通常用于指示系統(tǒng)控制式自整角機：主要用于隨動系統(tǒng) 差動式自整角機：控制式發(fā)送機：其作用將轉子轉角的變 化轉變?yōu)殡娦盘栞敵觥？刂剖浇邮諜C：它工作在變壓器狀態(tài)，又 稱控制式自整角變壓器。2.4 檢測元件的選擇 結構控制式自整角發(fā)送機控制式自整角接收機2.4 檢測元件的選擇rcuc 輸出特性euc02- 2 應用ZFZBu0=U0sin0trc1:iU0sin0tucR1WR2R3R4R5R6R7R8R9R

51、10R11R12C1C3C4C5C6C6W2W3AC2-+DT1T2T3B1B2+E2.4 檢測元件的選擇 控制式自整角機的兩個零點2.4 檢測元件的選擇 兩個零點故e =0為穩(wěn)定零點。r-c=eZFZBu0=U0sin0trc1:iU0sin0tucR1WR2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12C1C3C4C5C6C6W2W3AC2-+DT1T2T3B1B2+E e=0,uc=0點：e 0時，c 0 ，c ，e0e r ，uc 時，cr-，uc0，c ，e 0er-，uc0，c ，e 2euc02euc02cr-2，cr，ZFZBu0=U0sin0trc1:iU0sin0tucR1

52、WR2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12C1C3C4C5C6C6W2W3AC2-+DT1T2T3B1B2+E 兩個零點的轉化2.4 檢測元件的選擇 雙通道測角線路精 度 等 級0 級 級級靜 誤 差 分51020自整角機發(fā)送機和接收機精度如下：自整角機誤差2.4 檢測元件的選擇 誤差分析引入精通道后自整角機誤差變?yōu)椋?雙通道測角線路組成2.4 檢測元件的選擇iCJJJrcCFJFujuc 工作原理2.4 檢測元件的選擇R1R2R3iCJJJrcD1D2CFJFDW12ujucujuc 精通道uj+uR1uDW時，uj=uj+uR1uDW時，uj=uDWeuj02.4 檢測元件的選擇

53、 粗通道 時，二極管D1D2截止，uc=0， 時，uc uc，euC02.4 檢測元件的選擇 減速比i為奇數(shù)時以i=5為例：系統(tǒng)輸入軸與輸出軸之間的失調角在3600范圍內，兩個測角通道的輸出特性如圖所示。eu0ujuc2.4 檢測元件的選擇 組合特性精粗雙通道的組合特性如下圖所示：eu0-e=0時，精粗通道均處于穩(wěn)定零點處， 因此e=0為系統(tǒng)的穩(wěn)定零點。e=時，精粗通道均處于不穩(wěn)定零點處， 因此e=為系統(tǒng)的不穩(wěn)定零點。2.4 檢測元件的選擇 減速比i為偶數(shù)時以i=6為例：系統(tǒng)輸入軸與輸出軸之間的失調角在3600范圍內，兩個測角通道的輸出特性如圖所示。eu0ujuc由 圖 可 見：2.4 檢測元

54、件的選擇e = 0 時 ，精 粗 通 道 均 處 于 穩(wěn) 定 零 點 狀 態(tài) 。 e = 0 為 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 定 零 點 。出現(xiàn)了假零點！e =時，粗通道處于不穩(wěn)定零點，精通道處于穩(wěn)定零點。此時uc uemaxe0R1R2R3icD1D2DW12ujucujucBu0R4 小結2.4 檢測元件的選擇式中： 2.1 設 計 概 述 2.1.1 速 度 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.2 位 置 伺 服 系 統(tǒng) 通 常 的 技 術 要 求 2.1.3 設 計 步 驟 2.2 負 載 的 分 析 計 算 2.2.1 幾 種 典 型 負 載 2.2.2 負 載 的 折 算 2.

55、2.3 負 載 的 綜 合 計 算 2.3 執(zhí) 行 元 件 的 選 擇 2.3.1 執(zhí) 行 元 件 概 述 2.3.2 執(zhí) 行 電 機 的 選 擇 2.4 檢 測 裝 置 的 選 擇 2.4.1 伺 服 系 統(tǒng) 的 測 速 與 測 角 2.4.2 檢 測 裝 置 的 選 擇 和 設 計 2.5 信 號 轉 換 電 路 的 設 計 與 選 擇 2.5.1 概 述 2.5.2 相 敏 整 流 電 路 2.5.3 振 幅 調 制 線 路 2.5.4 脈 沖 寬 度 調 制 (PWM) 線 路 2.6 放 大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.6.1 功 率 放 大 裝 置 概 述 2.6.2 放

56、大 裝 置 的 設 計 與 選 擇 2.7 電 源 設 備 等 裝 置 的 設 計 與 選 擇第二章 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設計（書：5 1）（書：5 2）（書：5 3）（書：第二章、 5 4）（書：5 4）（書：5 4）（書：5 4） 對信號轉換電路的要求： 對有效信號應不失真的傳遞 對噪聲能有效的抑制 可以進行轉換的信號的形式： 直 流 電 壓 交 流 電 壓 幅 值 相 位 寬 度 脈 沖 信 號 頻 率 相 角2.5 信號轉換電路的設計與選擇2.5.1 概 述 伺服系統(tǒng)中常見的信號轉換電路的類型類型輸入信號輸出信號特 點調制 解調D/AA/D2.5 信號轉換電路的設計與選擇振幅調制直流電壓交流

57、電壓（頻率固定）輸出交流信號幅值與輸入電壓成正比，相位只有正反兩種，對應輸入電壓的正負。輸出的交流信號幅值一定，相位與輸入電壓一一對應。輸出脈沖信號的頻率與輸入信號的幅值成正比。輸出脈沖信號的寬度與輸入信號的幅值成正比。輸出直流電壓的大小與輸入交流信號的振幅或相角成正比，正負與輸入電壓的正反相位相對應。輸出直流電壓的大小與輸入交流信號的頻率成正比。將數(shù)字輸入信號轉換成自整角機/旋轉變壓器輸入信號。將自整角機/旋轉變壓器輸入的信號轉換成數(shù)字信號輸出。交流電壓或脈沖（頻率固定）脈 沖 脈 沖（頻率、振幅一定）直流電壓直流電壓交流信號數(shù)字信號直流電壓直流電壓直流電壓交流電壓交流電壓/脈沖信號的頻率數(shù)

58、字信號交流信號相位調制頻率調制脈寬調制相敏整流頻壓轉換DSC/DRCSDC/RDC2.5.2 相敏整流電路2.5 信號轉換電路的設計與選擇信號轉換電路輸出信號 輸入 放大裝置執(zhí)行機構被控對象檢測裝置補償裝置大小與輸入信號的振幅成正比； 交流電壓 直流電壓 正負與輸入信號的正反相位相對應。 開關式相敏整流電路模擬乘法器組成的相敏整流電路相敏整流集成芯片 開關式相敏整流電路二極管構成的開關式相敏整流電路分類：三極管構成的開關式相敏整流電路集成芯片構成的開關式相敏整流電路2.5 信號轉換電路的設計與選擇 晶體三極管模擬開關解調器2.5 信號轉換電路的設計與選擇 晶體三極管模擬開關解調器的組成usrc

59、RfuscT1T2*+-B1T3T4ut*B2usr正半周usr負半周tusr0usc0usc0tut0ut正半周ut負半周 共集電極三極管模擬開關2.5 信號轉換電路的設計與選擇NNPceb 三極管結構特點： 三極管工作狀態(tài)：ab兩只三極管集電極對接工作是為了減小其飽和壓降。T1T2T3T4utusrusc*+-B1B2 工作原理2.5 信號轉換電路的設計與選擇cRf選定usr的參考方向:ut正半周：T1T2導通，T3T4截止usc= usrut負半周：T1T2截止，T3T4導通usc= -usr空載時：tusr0tusc0tut0ut與usr同相tusr0tusc0tut0ut與usr反相

60、tusr0tut0ut與usr相差角空載時輸出特性：t0tut0ut與usr正交usrusc0t0usct 傳遞函數(shù)的推導2.5 信號轉換電路的設計與選擇rCRfuscusr開關式相敏整流電路總結2.5 信號轉換電路的設計與選擇 其電路中均有一個模擬開關， 它能讓模擬信號通過，它的通 和斷由外加參考電壓信號控 制，與輸入信號無關 。 具有解調特性：即將輸入的 交流信號轉變成直流信號輸 出，直流信號的大小與交流 信號的振幅成比例，正負與 交流信號的正反相位相對應。 能抑制正交干擾。 用模擬乘法器做相敏解調器 表示方式usrutusc有兩個輸入端，一個輸出端，輸入端分別接usr和ut 集成器件國產