Electromechanical Motion Systems (eBook)
312 Seiten
John Wiley & Sons (Verlag)
978-1-118-35967-9 (ISBN)
simulations and limitations in the control of servo
systems
Linking theoretical material with real-world applications, this
book provides a valuable introduction to motion system design. The
book begins with an overview of classic theory, its advantages and
limitations, before showing how classic limitations can be overcome
with complete system simulation. The ability to efficiently vary
system parameters (such as inertia, friction, dead-band, damping),
and quickly determine their effect on performance, stability,
efficiency, is also described. The author presents a detailed
review of major component characteristics and limitations as they
relate to system design and simulation.
The use of computer simulation throughout the book will
familiarize the reader as to how this contributes to efficient
system design, how it avoids potential design flaws and saves both
time and expense throughout the design process. The comprehensive
coverage of topics makes the book ideal for professionals who need
to apply theory to real-world situations, as well as students who
wish to enhance their understanding of the topic.
* Covers both theory and practical information at an
introductory level, allowing readers to advance to further topics
having obtained a strong grounding in the subject
* Provides a connection between classic servo technology and
the evolution of computer control and simulation
* VisSim demonstration material available on an accompanying
website enabling readers to experiment with system examples
Frederick G. Moritz FM Systems, Ohio, USA
Acknowledgements xiii
1 Introduction 1
1.1 Targeted Readership 2
1.2 Motion System History 2
1.3 Suggested Library for Motion System Design 5
Reference 6
2 Control Theory Overview 7
2.1 Classic Differential/Integral Equation Approach 7
2.2 LaPlace Transform-the S Domain 10
2.3 The Transfer Function 13
2.4 Open versus Closed Loop Control 15
2.5 Stability 22
2.6 Basic Mechanical and Electrical Systems 23
2.7 Sampled Data Systems/Digital Control 28
References 34
3 System Components 35
3.1 Motors and Amplifiers 35
3.2 Gearheads 107
3.3 Leadscrews and Ballscrews 119
3.4 Belt and Pulley 126
3.5 Rack and Pinion 129
3.6 Clutches and Brakes 132
3.7 Servo Couplings 140
3.8 Feedback Devices 146
References 164
Additional Readings 165
4 System Design 167
4.1 Position, Velocity, Acceleration, Jerk, Resolution,
Accuracy, Repeatability 167
4.2 Three Basic Loops - Current/Voltage, Velocity,
Position 170
4.3 The Velocity Profile 182
4.4 Feed Forward 195
4.5 Inertia 200
4.6 Shaft Compliance 210
4.7 Compensation 216
4.8 Nonlinear Effects 224
4.9 The Eight Basic Building Blocks 230
References 253
5 System Examples - Design and Simulation 255
5.1 Linear Motor Drive 255
5.2 Print Cylinder Control 257
5.3 Conveyor System - Clutch/Brake Control 261
5.4 Bang-Bang Servo (Slack Loop System) 267
5.5 Wafer Spinner 272
Appendix 275
A.1 Brushless Motor Speed/Torque Curves 275
A.2 Inertia Calculation - Excel Program 277
A.3 Time Constants versus Viscous Damping Constant 277
A.4 Current Drive Review 279
A.5 Conversion Factors 285
A.6 Work and Power 286
A.7 I2R Losses 287
A.8 Copper Resistivity 290
Index 291
Erscheint lt. Verlag | 18.10.2013 |
---|---|
Sprache | englisch |
Themenwelt | Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik |
Technik ► Maschinenbau | |
Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Unternehmensführung / Management | |
Schlagworte | Control Process & Measurements • Electrical & Electronics Engineering • Electromagnetic theory • Elektromagnetismus • Elektromechanik • Elektrotechnik u. Elektronik • Maschinenbau • mechanical engineering • Mess- u. Regeltechnik |
ISBN-10 | 1-118-35967-4 / 1118359674 |
ISBN-13 | 978-1-118-35967-9 / 9781118359679 |
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Größe: 13,9 MB
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