第四章动力驱动及定位
学习要点主要了解机电一体化系统中常用驱动元件的特点、工作原理和驱动方法。重点放在
怎样为系统选择合理的驱动方案、合适的驱动元件以及驱动元件的选择计算方法。具体学习要求如下：
1．了解机电一体化系统中常用驱动元件的特点和驱动方法。2．了解常用定位机构的组成及特点。3．熟悉驱动装置的特性和技术要求。4．熟悉步进电机、直流电机。5．掌握直流电机和步进电机的特点，选择计算方法，直流电机的主要调速方法。一、驱动装置的特点及技术要求（一）驱动装置的特点驱动装置包括驱动元件和执行机构，与动力源、控制、传感及测试等部分联系密切。要求：响应速度快，动态性能好，动作灵敏度高，便于集中控制。技术特点：效率高、体积小、重量轻、自控性强、可靠性高等。（二）驱动装置的技术要求主要性能指标：精度、稳定性、快速性、可靠性。
1精度（精确性）精确性的影响因素：传动误差，传动链的刚度，传感器的精度，接口电路的转换精度等都会影响系统的精度，系统的精度包括静态精度和动态精度。传动误差由两部分组成，伺服带宽以内的低频分量（齿轮传动、丝杠螺母传动的回程误差）和伺服带宽以内的高频分量（传动机构的传动误差），它对系统性能的影响程度与其在系统中所处的位置有关。
图41电机驱动的直线位置伺服系统的原理图
1
f图42伺服驱动控制系统方框图1前向通道上环节G2s的误差对输出精度的影响
设G2s环节有误差，把它等效于无误差环节G2s和扰动输入信号RNs不考虑其他环节的误差。
图43前项通道上环节有误差时的简化方框图
则系统对于输入的闭环输出传递函数为：
sYsGcsGMsG2sGsRs1GcsGMsG2s1Gs
则系统对于扰动输入的输出传递函数为：
设RNs0
N
s

YNsRNs

11GcsGM
sG2s

11Gs

sGs
YN
s

sGs
RN
s
设Rs0
对于一个具有良好工作性能的伺服驱动系统，它的传递函数应具有以下特性1在频率特性的中低频段有s1Gs1，则：
YNss1即：误差的低频分量对系统的输出精度几乎没有影响。
RNsGs
2在频率特性的高频段有s1Gs1，则；
YNss1即：误差的高频分量几乎被一比一的馈送到系统的输RNsGs出，所以对输出精度影响很大。
2
f2前向通道上闭环之后环节G4s的误差对输出精度的影响
图44闭环之后环节有误差时的简化方框图设G4s环节有误差，可把它r