伺服控制系统解决方案
挑战
传统意义上的伺服控制系统按照工程经验即可完成控制系统的设计。然而,实际应用的需求使得伺服控制系统在跟踪范围、跟踪精度、稳定精度等方面的要求不断提升,设计难度不断加大。从系统开发的角度来讲,挑战主要体现在:
?对被控对象机电模型的认识要更为准确,建立准确的控制对象模型;
?对于高精度的伺服控制系统,需要方便地将基于模型的控制器设计方法应用于系统开发中;
?需要对伺服控制系统的开发设计结果进行快速的数字仿真和实验验证;
?需要将设计结果快速转化实际产品;
?需要能够实现机电联合仿真的平台,更好地模拟系统的机械结构特性,
解决方案
鉴于伺服控制系统开发所面临的挑战,本方案提出基于MATLAB软件和快速仿真原型HiGale的伺服控制系统开发设计方案。
1.伺服控制系统设计平台
MATLAB软件包含大量的控制系统建模设计工具箱,基于这些工具箱可以很方便地完成控制系统的建模、设计、分析和数字验证;MATLAB软件下的Simulink环境拥有丰富的基本模块库,便于以拖拽的方式方便地建立控制系统的图形化模型,通过数字仿真不断优化和改善设计结果;通过将MathWorks代码生成工具与先进的实时验证系统集成,可以快速方便地实现快速控制原型,实时地测试验证设计结果。
仿真机HiGale系统是恒润科技开发的一套基于实时半实物仿真技术的控制系统开发及测试的工作平台。HiGale系统采用了NI公司的PXl机箱与高性能板卡,性能强劲的专用硬件具有高速计算和信号I/O 能力,能够应对各种控制工程和相关应用领域的开发和测试需求,并能保证实验过程中所采集的数据的精度和特性要求。HiGale系统的软件与MATLAB/Simulink完全无缝连接,在MATLAB/Simulink下搭建的模型可直接下载至Higale中,代替实际系统的控制器,形成控制系统快速控制原型,对控制算法和控制器接口进行测试验证。
2.伺服控制系统开发流程
基于MATLAB软件和仿真机HiGale的伺服控制系统开发设计流程如图1所示。该流程分为三个阶段:控制对象建模(系统辨识实验、实验数据处理、系统参数辨识)、控制器仿真设计(控制器设计和数字实验验证)、半实物实验验证及代码生成,下面就这三个阶段分别做论述。
图 1 伺服控制系统开发设计流程
2.1 控制对象建模
图 2 基于MATLAB软件和快速控制原型HiGale的伺服控制系统开发的实验图MATLAB/Simulink环境下丰富的模块库可供控制对象建模使用,用户可直接拖拽这些模块对控制对象进行建模;对于复杂的逻辑模型和模糊逻辑模型,可以采用Simulink环境下的Stateflow和模糊逻辑、神经网络库等进行建模。然而,在伺服控制系统开发过程中,更典型的是控制对象的黑箱或灰箱模型建立。基于MATLAB和HiGale的伺服系统控制对象黑箱或灰箱建模是基于如图2中所示方案获取的。具体的建模过程为:
?系统辨识实验:将在MATLAB软件Simulink环境中设计好的系统辨识激励信号和快速控制原型HiGale 相关的板卡模块集成后,编译下载到HiGale中进行实验并采集数据;同时可以在上位机中HiGale软件中实时监测实验曲线,便于及时获取实验信息。
?实验数据处理:系统辨识中获取的实验数据,可由MATLAB软件的系统辨识工具箱进行离线处理。
?系统(或参数)辨识:基于处理过的实验数据,可进一步的继续采用MATLAB软件的系统辨识工具箱进行控制对象模型的辨识。系统辨识工具箱中提供非参模型、参数模型、现代状态空间等模型的辨识,并可
以通过MATLAB GUI的形式方便用户使用系统辨识工具箱。如果进行灰箱的辨识实验来确定模型中的参数,也可以使用MATLAB软件的参数辨识工具箱,方便的获取系统模型的参数。
2.2 控制器仿真设计
控制器的仿真设计包括控制器的设计和系统数字仿真验证:
?控制器设计:MATLAB软件拥有丰富的控制系统工具箱,利用这些工具箱可以方便地实现在频域中经典
控制器的设计以及在时域基于现代控制理论的控制器设计;同时也可以实现鲁棒控制、模型预测控制等高
级控制算法的设计;在Simulink环境下可通过模块化的方式搭建自己所开发的控制算法,并对其仿真验证;另外,Simulink也有一些结构特定的控制器(如PID控制器)的优化设计工具箱,方便控制器参数的优化。?系统数字仿真验证:完成控制器设计并在Simulink环境下模块化的实现,与控制对象以及系统其他模块
的Simulink模型集成,就可以形成整个伺服控制系统的闭环模型;MATLAB/Simulink也支持和其他机械结构仿真软件(如Proe,UG等)的联合仿真,更逼真的模拟系统的机械特性。Simulink基于求解器对整个伺服控制系统进行数字仿真,展现系统的动态及稳态性能,验证控制算法的效果,刻画伺服控制系统各模
块对控制效果的影响等。
2.3 半实物实验验证及代码生成
?半实物实验验证:基于MATLAB软件和仿真机HiGale的半实物实验验证如图2所示。和辨识实验不同
的是快速仿真原型HiGale代替实际伺服控制系统的控制器,并采集实际传感器的反馈信号用于计算。快速仿真原型HiGale所执行的控制器代码是由MATLAB软件Simulink模块自动生成的;因此,采用本实验手段不必在手写控制器算法代码后才能验证算法,加快了系统开发的效率;而若要对控制器的结构作调整,
只需要在Simulink下对搭建控制器的模块作调整后编译下载到HiGale中即可使用;同时,HiGale支持控制器的参数可以在线调整;采用HiGale也可以对控制器的外围接口做验证。
?控制器代码生成:MATLAB软件Simulink提供的代码生成工具,能够将设计的控制器自动的生成代码下载到实际的控制器中使用,从而避免手写代码引入错误并且缩短系统开发的周期。
伺服控制系统的设计是一个迭代进行的过程,如图2所示,控制对象模型的建立、控制器设计、控制器参数的优化,以及半实物实验验证可能需要经过反复的迭代才能够满足设计的指标要求。然而,基于MATLAB软件和快速控制原型HiGale的设计方案将极大地提高了这个迭代设计过程的效率,缩短伺服控
制系统的开发的周期。
总结
在伺服控系统开发过程中,MATLAB软件和仿真机HiGale能够协助设计人员完成控制对象的建模、
控制器的设计及参数优化、系统级的联合仿真和数字验证、控制系统的性能分析、形成快速控制原型对控
制算法和控制器的接口进行测试雁阵,以及自动生成产品级的控制器代码。
一、 Prams[n.参数] 电池组 (1).Geometry[美[d?i'ɑ?m?tri],n.几何,几何学] 电池组 这一组都是对数据的抓取,电池都有左侧输入端和右侧输出端,都有两种输入数据的方法,一种是把相应数据连接到左侧输入端,另一种是电池上点右键 Set one XXX,新设置一个XXX。Set multipleXXX,[美['m?lt?pl],adj,多种多样的,许多的,n.倍数,关联],即设置多个。但是Set one curve 只能选取Rhino 中创建好的,[美['ra?no?],n.犀牛] 左侧输入端:任何相应属性数据。右侧输出端:电池所包含的相应属性数据。
Import Coordinates【['?mp?t] 进口,进口货;输入;意思,含义;重要性[k?u'?:dineits] 坐标;相配之衣物】 Import PDB Read Flie 【[rid] 阅读;读懂】 Import 3DM Import Image Import SHP
二、 2、Maths电池组【[m?θs] 数学】
(3)Operators运算电池组【['?p?re?t?z] 操作员;管理者;运算符】这一组电池非常好掌握,学过数学的都明白:
(6)Time 电池组 (7)Trig 三角函数电池组【[tr?g漂亮的;整洁的;良好的】 Cosine:余弦【['ko?sa?n] [数]余弦】 Sinc:辛格函数 sinc函数,又称辛格函数,用sinc(x)表示。(sinc函数不同于Sa函数,Sa函数称为采样函数,或抽样函数,用Sa(x)表示。有两个定义,有时区分为归一化sinc函数和非归一化的sinc函数。 一维sinc函数编辑:函数定义 它们都是正弦函数和单调递减函数 1/x的乘积: 1.在数字信号处理和通信理论中,归一化sinc函数通常定义为;
PostgreSQL学习手册:SQL语言函数 一、基本概念: SQL函数可以包含任意数量的查询,但是函数只返回最后一个查询(必须是SELECT)的结果。在简单情况下,返回最后一条查询结果的第一行。如果最后一个查询不返回任何行,那么该函数将返回NULL值。如果需要该函数返回最后一条SELECT语句的所有行,可以将函数的返回值定义为集合,即SETOF sometype。 SQL函数的函数体应该是用分号分隔的SQL语句列表,其中最后一条语句之后的分号是可选的。除非函数声明为返回void,否则最后一条语句必须是SELECT。事实上,在SQL函数中,不仅可以包含SELECT查询语句,也可以包含INSERT、UPDATE和DELETE等其他标准的SQL 语句,但是和事物相关的语句不能包含其中,如BEGIN、COMMIT、ROLLBACK和SAVEPOINT 等。 CREATE FUNCTION命令的语法要求函数体写成一个字符串文本。通常来说,该文本字符串常量使用美元符($$)围住,如: CREATE FUNCTION clean_emp() RETURNS void AS $$ DELETE FROM emp WHERE salary < 0; $$ LANGUAGE SQL; 最后需要说明的是SQL函数中的参数,PostgreSQL定义$1表示第一个参数,$2为第二个参数并以此类推。如果参数是复合类型,则可以使用点表示法,即$https://www.doczj.com/doc/785989982.html,访问复合类型参数中的name字段。需要注意的是函数参数只能用作数据值,而不能用于标识符,如:INSERT INTO mytable VALUES ($1); --合法 INSERT INTO $1 VALUES (42); --不合法(表名属于标示符之一) 二、基本类型: 最简单的SQL函数可能就是没有参数且返回基本类型的函数了,如: CREATE FUNCTION one() RETURNS integer AS $$ SELECT 1 AS result; $$ LANGUAGE SQL; 下面的例子声明了基本类型作为函数的参数。 CREATE FUNCTION add_em(integer, integer) RETURNS integer AS $$ SELECT $1 + $2; $$ LANGUAGE SQL; # 通过select调用函数。 postgres=# SELECT add_em(1,2) AS answer; answer -------- 3 (1 row) 在下面的例子中,函数体内包含多个SQL语句,它们之间是用分号进行分隔的。CREATE FUNCTION tf1 (integer, numeric) RETURNS numeric AS $$ UPDATE bank SET balance = balance - $2 WHERE accountno = $1; SELECT balance FROM bank WHERE accountno = $1; $$ LANGUAGE SQL;
概要设计说明书 1. 总体设计 1.1 需求规定 教务管理系统可分为学生信息管理系统和教师管理信息系统,系统开发的整体任务是实现学校教师和学生信息管理的系统化、规范化、自动化和智能化,从而达到提高学校管理效率的目的。 本阶段目的在于明确系统的数据结构和软件结构,此外总体设计还将给出内部软件和外部系统部件之间的接口定义,各个软件模块的功能说明,数据结构的细节以及具体的装配要求。 1.2 运行环境 软件基本运行环境为Windows XP环境。 1.3 基本设计概念和处理流程 概要说明书的目的在于明确系统的数据结构和软件结构,设计外部软件和内部软件的接口,说明各个软件模块的功能说明,数据结构的细节等。系统的总体处理流程如图1-1所示:
图1-1 系统的总体处理流程 1.4 系统体系结构 用一览表及框图的形式说明本系统的系统元素(各层模块、子程序、公用程序等)的划 教务管理系统 选择操作 基础维护 教学管理 报表统计 选择操作 选择操作 班级信息维护 课程信息维护 学生选课 课表查询 成绩输入 打印成绩单 学生信息维护 教 师信息维护
分,扼要说明每个系统元素的标识符和功能,分层次地给出各元素之间的控制与被控制关系。 本系统的体系架构如图1-2所示: 图1-2 系统体系架构 本系统体系结构大致可以定义为:客户机层上的表示层主要是通过Struts 框架实现的,由显示视图产生一个请求。请求被ActionServlet(控制器)接收,它在struts-config.xml文件中寻找请求的URI,找到对应的Action类后,Action类执行相应的业务逻辑。Action类执行建立在模型组件基础上的业务逻辑,模型组件是和应用程序关联的。一旦Action类处理完业务逻辑,它把控制权返回给ActionServlet,Action类提供一个键值作为返回的一部分,它指明了处理的结果。ActionServlet使用这个键值来决定在什么视图中显示Action的类处理结果。当ActionServlet把Action类的处理结果传送到指定的视图中,请求的过程也就完成了。中间业务层是通过Spring框架实现的,首先建立一个BaseAction,它继承了Action类,而其他定义的Action都要继承这个BaseAction。这个BaseAction需要导入AppContext工具类,这个AppContext需要导入Spring中org.springframework.context.support.*;这样一个继承BaseAction的Action,就可以getXXXService()的方法得到某一个service的实例-----服务定位器的设计模式。持久(PO)层是由hibernate 架构实现的,它包括关于整体数据库的hibernate.cfg.xml文件、每个表的JavaBean类和每个表的hbm.xml文件,通过Spring集成模板HibernateTemplate提供DAO 来使用PO。在Spring 的配置文件(applicationContext. xml)中配置sessionFactory的bean 来管理hibernate。
信息工程学院现代控制理论课程习题清单
正确理解线性系统的数学描述,状态空间的基本概念,熟练掌握状态空间的表达式,线性变换,线性定常系统状态方程的求解方法。 重点容:状态空间表达式的建立,状态转移矩阵和状态方程的求解,线性变换的基本性质,传递函数矩阵的定义。要求熟练掌握通过传递函数、微分方程和结构图建立电路、机电系统的状态空间表达式,并画出状态变量图,以及能控、能观、对角和约当标准型。难点:状态变量选取的非唯一性,多输入多输出状态空间表达式的建立。 预习题 1.现代控制理论中的状态空间模型与经典控制理论中的传递函数有何区别? 2.状态、状态空间的概念? 3.状态方程规形式有何特点? 4.状态变量和状态矢量的定义? 5.怎样建立状态空间模型? 6.怎样从状态空间表达式求传递函数? 复习题 1.怎样写出SISO系统状态空间表达式对应的传递函数阵表达式 2.若已知系统的模拟结构图,如何建立其状态空间表达式? 3.求下列矩阵的特征矢量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - = 2 5 10 2 2 1- 1 A 4.(判断)状态变量的选取具有非惟一性。 5.(判断)系统状态变量的个数不是惟一的,可任意选取。 6.(判断)通过适当选择状态变量,可将线性定常微分方程描述其输入输 出关系的系统,表达为状态空间描述。 7.(判断)传递函数仅适用于线性定常系统;而状态空间表达式可以在定 常系统中应用,也可以在时变系统中应用. 8.如果矩阵A 有重特征值,并且独立特征向量的个数小于n ,则只能化为 模态阵。 9.动态系统的状态是一个可以确定该系统______(结构,行为)的信息集 合。这些信息对于确定系统______(过去,未来)的行为是充分且必要 的。 10.如果系统状态空间表达式中矩阵A, B, C, D中所有元素均为实常数时, 则称这样的系统为______(线性定常,线性时变)系统。如果这些元素 中有些是时间t 的函数,则称系统为______(线性定常,线性时变)系 统。 11.线性变换不改变系统的______特征值,状态变量)。 12.线性变换不改变系统的______(状态空间,传递函数矩阵)。 13.若矩阵A 的n 个特征值互异,则可通过线性变换将其化为______(对 角阵,雅可比阵)。 14.状态变量是确定系统状态的______(最小,最大)一组变量。 15.以所选择的一组状态变量为坐标轴而构成的正交______(线性,非线性) 空间,称之为______(传递函数,状态空间)。
洛阳理工学院 课程设计报告 课程名称数据库课程设计 设计题目教务管理系统 专业计算机科学与技术 班级 学号 姓名 完成日期
课程设计任务书 设计题目:教务管理系统 设计内容与要求: 设计教务管理系统,类似于我校教务管理系统,有四类用户:教务员、学生、教师、管理员教务员可以输入学生、教师、班级、课程信息。一个班级只属于一个专业,一个学生只属于一个班级。教务员负责输入每个专业、每个班级需要学习哪些课程,指定课程的任课教师。教师可以查看学习该课程的学生名单。课程结束后,教师可以录入课程成绩。一个教师可以教授多个班的多门课程,每门课由多位老师讲授。课程分两类,必修课和选修课。系统要记录每个学生学习各门必修课的成绩,还要记录学生选修了哪些选修课以及课程成绩。学生可以查看自己各门课程的成绩。学生还可以进行评教,给老师打分。管理员可以输入教室信息,并结合班级、课程、教室信息实现自动排课。 要求: 1.完成本系统的需求分析,写出功能需求和数据需求描述; 2.完成数据库的概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计; 3.完成本系统的部分功能模块的程序界面设计。 指导教师: 2017 年12 月29 日 课程设计评语 成绩: 指导教师:_______________ 年月日
目录 一、概述 (2) 1.1、本设计的目的与意义 (2) 1.2、数据库开发工具和应用程序开发工具 (2) 二、需求分析 (2) 2.1功能需求 (2) 2.2数据需求 (2) 三、概念结构设计 (2) 3.1、E-R模型设计 (2) 3.2、总体E-R图描述 (4) 四、逻辑结构设计 (4) 4.1、关系模型 (4) 4.2、关系模式的优化与说明 (4) 五、物理结构设计 (5) 5.1建立数据库 (5) 5.2表与表结构 (5) 六、应用程序设计 (6) 6.1、系统总体结构 (6) 6.2、系统界面与源代码 (7) 6.2.1、界面 (8) 6.2.2、功能描述 (9) 6.2.3、程序源代码 (10) 七、设计总结 (23)
液压伺服控制系统的优缺点 参考资料:https://www.doczj.com/doc/785989982.html,/s/blog_71facf0001010n63.html 液压伺服控制系统,是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。近年来,随着自动控制的发展,无论是电气或液压伺服系统,在所有的工业部门中都开始得到应用,并普遍地为人们所熟知起来。由于其具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、出力大,刚性好,响应快,精度高等特点,因而在工业上获得了广泛的应用。 一、液压伺服控制系统的优点 现对液压伺服控制系统在设计和应用中体现的优缺点进行一下归纳和总结。同机电伺服系统、气动伺服系统相比较,液压伺服系统具有以下的突出特点,以致成为采用液压系统而不采用其他控制系统的主要原因: 1、重量比大 在同样功率的控制系统中,液压系统体积小,重量轻。这是因为对机电元件,例如电动机来说,由于受到激磁性材料饱和作用的限制,单位重量的设备所能输出的功率比较小。液压系统可以通过提高系统的压力来提高输出功率,这时只受到机械强度
和密封技术的限制。在典型的情况下,发电机和电动机的功率比仅为16.8W/N,而液压泵和液压马达的功率——重量比为 168W/N,是机电元件的10倍。在航空、航天技术领域应用的液压马达是675W/N。直线运动的动力装置更加悬殊。 这个特点,在许多场合下,在采用液压伺服而不采用其他伺服系统的重要原因,也是直线运动系统控制系统中多用液压系统的重要原因。例如在航空、特别是导电、飞行器的控制中液压伺服系统得到了很广泛的应用。几乎所有的中远程导弹的控制系统都是采用液压控制系统。 2、力矩惯量比大 一般回转式液压马达的力矩惯量比是同容量电动机的10倍至20倍,一般液压马达为61x10Nm/Kgm2。力矩惯量比大,意味着液压系统能够产生大的加速度,也意味着时间常数小,响应速度快,具有优良的动态性能。因为液压马达或者电动机消耗的功率一部分来克服负载,另一部分消耗在加速液压马达或者电动机本身的转子。所以一个执行元件是否能够产生所希望的加速度,能否给负载以足够的实际功率,主要受到它的力矩惯量比的限制。 这个特点也是许多场合下采用液压系统,而不是采用其他控制系统的重要原因。例如火箭炮武器的防真系统中,要求平台
风机控制系统结构
一、风力发电机组控制系统的概述 风力发电机组是实现由风能到机械能和由机械能到电能两个能量转换过程的装置,风轮系统实现了从风能到机械能的能量转换,发电机和控制系统则实现了从机械能到电能的能量转换过程,在考虑风力发电机组控制系统的控制目标时,应结合它们的运行方式重点实现以下控制目标: 1. 控制系统保持风力发电机组安全可靠运行,同时高质量地将不断变化的风能转化为频率、电压恒定的交流电送入电网。 2. 控制系统采用计算机控制技术实现对风力发电机组的运行参数、状态监控显示及故障处理,完成机组的最佳运行状态管理和控制。 3. 利用计算机智能控制实现机组的功率优化控制,定桨距恒速机组主要进行软切入、软切出及功率因数补偿控制,对变桨距风力发电机组主要进行最佳尖速比和额定风速以上的恒功率控制。 4. 大于开机风速并且转速达到并网转速的条件下,风力发电机组能软切入自动并网,保证电流冲击小于额定电流。对于恒速恒频的风机,当风速在4-7 m/s之间,切入小发电机组(小于300KW)并网运行,当风速在7-30 m/s之间,切人大发电机组(大于500KW)并网运行。 主要完成下列自动控制功能: 1)大风情况下,当风速达到停机风速时,风力发电机组应叶尖限速、脱网、抱液压机械闸停机,而且在脱网同时,风力发电机组偏航90°。停机后待风速降低到大风开机风速时,风力发电机组又可自动并入电网运行。 2)为了避免小风时发生频繁开、停机现象,在并网后10min内不能按风速自动停机。同样,在小风自动脱网停机后,5min内不能软切并网。 3)当风速小于停机风速时,为了避免风力发电机组长期逆功率运行,造成电网损耗,应自动脱网,使风力发电机组处于自由转动的待风状态。 4)当风速大于开机风速,要求风力发电机组的偏航机构始终能自动跟风,跟风精度范围 ±15°。 5)风力发电机组的液压机械闸在并网运行、开机和待风状态下,应该松开机械闸,其余状态下(大风停机、断电和故障等)均应抱闸。 6)风力发电机组的叶尖闸除非在脱网瞬间、超速和断电时释放,起平稳刹车作用。其余时间(运行期间、正常和故障停机期间)均处于归位状态。 7)在大风停机和超速停机的情况下,风力发电机组除了应该脱网、抱闸和甩叶尖闸停机外,
第一章Photoshop岗位培训基础知识Photoshop是Adobe公司最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件。 一、基本概念 1、图像类型 (1)位图(点阵图、光栅图、像素图):最小单位由像素构成的图,缩放会失真。 位图的构成单位是像素,位图就是由像素阵列的排列来实现其显示效果,每个像素有自己的颜色信息。对位图图像进行编辑操作时,操作的对象是每个像素,从而达到改变图像的色相、饱和度和透明度的显示效果。 常见的格式有JPEG、TIFF、GIF等。制作软件有:photoshop、painter等。 (2)矢量图(向量图):通过多个对象的组合生成的图像,对其中的每一个对象以数学函数来纪录元素形状及颜色的算法,缩放不会失真。 制作矢量图的软件有:Auto CAD等。 (3)分辩率:单位长度内含有的点(dot)或像素(pixel)的多少,单位:“dpi”或“ppi” 分辨率一般有:图像分辨率、屏幕分辨率、输出分辨率、位分辨率。 图像尺寸与图像大小及分辩率的关系:如图像尺寸大,分辩率大,文件较大,所占内存大,电脑处理速度会慢,相反,任意一个因素减少,处理速度都会加快。 2、通道 在PS中,通道是指色彩的范围,一般情况下,一种基本色为一个通道。如RGB颜色,R 为红色,所以R通道的范围为红色,G为绿色,B为蓝色。 3、图层 在PS中,一般都是用到多个图层制作每一层好象是一张透明纸,叠放在一起就是一个完整的图像。对每一图层进行修改处理,对其它的图层不会造成任何的影响。 二、图像的色彩模式 1、RGB彩色模式:是屏幕显示的最佳颜色,由红、绿、蓝三种颜色组成,每一种颜色可以有0-255的亮度变化。 2、CMYK彩色模式:由品蓝,品红,品黄和黑色组成,颜色范围0%-100%。一般打印输出及印刷都是这种模式,故打印图片一般都采用CMYK模式。 3、HSB彩色模式:是将色彩分解为色调、饱和度及亮度。通过调整色调,饱和度及亮度得到颜色和变化。 4、Lab彩色模式:这种模式通过一个光强和两个色调来描述一个色调叫a,另一个色调叫b。它主要影响着色调的明暗。一般RGB转换成CMYK都先经Lab的转换。 5、索引颜色:这种颜色下图像像素用一个字节表示它最多包含有256色的色表储存并索引其所用的颜色,它图像质量不高,占空间较少。 6、灰度模式:即只用黑色和白色显示图像,像素0值为黑色,像素255为白色。 7、位图模式:每个像素是1bits来表示,即黑色和白色由二进制表示,从而占磁盘空间最小。 三、选择工具 Photoshop的工具众多,全部放在工具栏中,工具栏会变得很长。性质相近的工具被放到一起,
1液压传动系统与液压控制系统的异同: 同:液压控制技术是在液压传动技术的基础上发展起来的(介质相同、元件大部分相同、遵循的物理规律相同、融合了控制理论) 异:①目的不同(传递动力;对运动量进行精确的控制) ②组成不同(5个组成部分、开环;7个组成部分、闭环) ③设计理念不同(以静态参数设计为主;静动态结合,动为主) ④特点不同(有的缺点被放大(对污染的敏感度),有点缺点被消除(传动比)) 2液压控制系统的工作原理 3液压控制系统的组成及作用: ①输入元件:(指令元件)给出输入信号(指令信号)加于系统的输入端。②反馈测量元件:测量系统的输出并转换为反馈信号。 ③比较元件:将反馈信号与输入信号进行比较,给出偏差信号。④放大转换元件(中枢元件):将偏差信号故大、转换成液压信号(流量或压力)。⑤执行元件:产生调节动作加于控制对象上,实现调节任务。⑥控制对象:被控制的机器设备或物体,即负载。 ⑦液压能源装置:定压源 4液压控制系统的特点 具有负反馈的闭环控制系统 优:(1)液压元件的功率—重量比和力矩-惯量比大 可以组成结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好的控制系统。(2)液压动力元件快速性好,系统响应快。(3)液压控制系统抗负载的刚度大,即输出位移受负载变化的影响小,定位准确,控制精度高。 缺:(1) 液压元件,特别是精密的液压控制元件(如电液伺服阀)抗污染能力差,对工作油液的清洁度要求高。(2) 油温变化时对系统的性能有很大的影响。(3) 当液压元件的密封设计、制造相使用维护不当时.容易引起外漏,造成环境污染。(4) 液压元件制造精度要求高,成本高。(5) 液压能源的获得和远距离传输都不如电气系统方便。 22 控制系统的分类: ⑴按系统输入信号的变化规律:定值,程序,伺服(随动),比例; ⑵按被控物理量的名称:位置,速度,力; ⑶按液压动力元件的控制方式或液压控制元件的形式:节流式(阀控),容积式(变量泵控或变量马达控),阀控系统根据液压能源型式的不同可分为恒压控制系统和恒流控制系统; ⑷按信号传递的介质的形式:机械,电液,气动。 5液压放大元件的功能(液压放大元件考了定义) 也称液压放大器,是一种以机械运动控制流体动力的元件。将输入的机械信号(位移或转角)转换为液压信号(流量,压力)输出,并进行功率放大 6液压放大元件分为:滑阀,喷嘴挡板阀和射流管阀等 7滑阀 ⑴结构分类及其特点 通道数(4、3、2)工作边数(4、2、1)凸肩数(2、3、4)预开口型式(+、0、-) ⑵滑阀的P-Q 特性方程 ⑶滑阀的静态特性曲线 流量特性曲线 压力特性曲线 压力-流量特性曲线 ⑷滑阀的三个阀系数 ①流量增益:定义为 ,是流量特性曲线在某一点的切线斜率,表示负载压降一定时,阀单位输入位移所引起的负载流量变化的大小,其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏。直接影响系统的开环增益,对系统的稳定性,响应特性,稳态误差有直接影响。 ②流量-压力系数:定义为 ,是压力-流量曲线的切线斜率冠以负号,流量-压力系数表示阀开度一定时,负载压降所引起的负载流量变化。K 值小,阀抵抗负载变化的能力大,即阀的刚度大。直接影响阀空执行元件的阻尼比和速度刚度。 ③压力增益:定义为 ,是压力特性曲线的切线斜率,通常压力增益是指q =0时阀单位输入位移所引起的负载压力变化的大小。此值大,阀对负载压力的控制灵敏度高。表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力。 8三种液压放大元件的性能特点及适用场合比较 圆柱滑阀 双喷嘴挡板阀 射流管阀 ①工作原理:前两者流量特性,后者能量转换和守恒定理; ②输入量:阀芯位移,挡板位移,射流管摆角; ③输出量:负载流量和压力,皆为负载压力 ④运动惯量:滑阀>射流管阀>双; ⑤响应速度:双>射流管阀>滑阀; ⑥功放系数:滑阀>射流管阀>双; ⑦抗污染能力:射流管阀>双>滑阀; ⑧适用场合: 9液压动力元件的基本概念及其分类 液压动力元件(或称液压动力机构)是由液压放大元件(液压比控制元件)、液压执行元件以及负载组成。四种基本型式的液压动力元件:阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸、泵控液压马达。 10阀控液压缸 ⑴模型组成:比例环节,积分换节,二阶振荡环节 ⑵阀控缸动力机构主要性能参数为阀控液压缸的增益Kq/Ap 、液压固有频率 、液压阻尼比 ①动力机构的增益速度放大系数Kq/Ap :直接影响系统的稳定性、响应速度和精度。提高增益可以提高系统的响应速度和精度,但使系统的稳定性变坏。 ②液压固有频率 表示液压动力元件的响应速度。 ③液压阻尼比表示系统的相对稳定性。 ⑶提高“阀控缸”动力机构的液压固有频率 ①提高油液的体积弹性模量 ;(可通过提高供油压力来实现)②增大液压缸活塞面积③减小总压缩容积 ,主要是减小液压缸的无效容积和连接管道的容积 ④减小折算到活塞上的总质量 ⑷提高阻尼比(因素:总流量-压力系数K ,负载的粘性阻尼洗漱B )①设置旁通泄漏通道②采用正开口阀,正开口阀的K 值大,可以增加阻尼③增加负载的粘性阻尼 11阀控马达动力机构数学模型(化解为最简单) 12泵控马达动力机构数学模型(化解为最简单) 13三种动力机构的性能特点比较 控制元件相同,执行元件不同(阀控缸与阀控马达)时的比较:两者的动态特性完全相同(只需做变量替换,数学模型即完全一致) 控制元件不同,执行元件相同(阀控马达与泵控马达)时的比较:两者的动态特性类似(数学模型结构一致,但参数特征不同) 阀控响应速度高于泵控(80%-90%),但能量损失大(至少三分之一),效率低;泵控工作效率高,最大效益可达90%,适应于大功率,对响应速度要求不高的系统。 14电液伺服阀的组成及个部分功能 ⑴力矩马达(或力马达)即电机转换元件—把输入的电气控制信号转换为力矩或力控制液压放大器运动; ⑵液压放大器(先导级和功率级)即机液转换元件—控制液压能源流向液压执行机构的流量或压力; ⑶反馈机构(平衡机构)--将输出级(功率级)的阀芯位移,或输出流量,或输出压力以位移,力或电信号的形式反馈到第一级或第二级的输入端,也有反馈到力矩马达衔铁组件力矩马达输入端的。 15采用反馈机构是为了使伺服阀的输出流量或输出压力获得与输入电气控制信号成比例的特性。由于反馈机构的存在,使伺服阀本身成为一个闭环控制系统,提高了伺服阀的控制性能。 16按反馈形式可分为: 滑阀位置反馈 负载流量反馈 负载压力反馈 17典型电液伺服阀的结构及工作原理 ⑴力矩马达 ⑵力反馈两级电液伺服阀(闭环)考了工作原理 (不能直接控制负载信号,因为反馈信号不是力,是滑阀的位移) 第一级液压放大器为双喷嘴挡板阀,由永磁动铁式力矩马达控制,第二级液压放大器为四通滑阀,阀芯位移通过反馈杆与衔铁挡板组件相连,构成滑阀位移力反馈回路。 ⑶直接反馈两级电液伺服阀(闭环)前置级是带两个固定节流孔的四通阀(双边滑阀),功率级是零开口四边滑阀,功率级阀芯也是前置级的阀套,构成直接位置反馈 ⑷弹簧对中型两极(开环)第一级是双喷嘴,第二级是滑阀,阀芯两端各有一根对中弹簧,当有控制电流输入时,对中弹簧力与喷嘴挡板阀输出的也压力相平衡,使阀芯取得一个相应的位移,输出相应流量 18电液伺服阀的性能参数(电液伺服阀考了定义)
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概述 随着国内经济的高速发展,塑料制品行业对高速,高精密注塑机的需 求量与日剧增,而液压机高速,精密成型的保证,就是一必须拥有合 理而高刚性的锁模和射胶机构,二它必须拥有强劲的动力和反应灵敏 而精确的液控系统。其中,液压伺服控制系统是使执行元件以一定的 精度自动地按照输入信号的变化规律而动作的一种自动控制系统。其 可从不同的角度加以分类,按输出的物理量分类,有位置伺服系统, 速度伺服系统,力(或压力)伺服系统等;按控制信号分类,有机液 伺服系统,电液伺服系统,气液伺服系统;按控制元件分类,有阀控 系统和泵控系统两大类。下面,我们讨论阀控伺服系统。阀控伺服系 统主要由压力传感器,位置传感器,控制器和伺服阀等构成一个闭环 的系统,按系统的需求来分别做到或按序做到速度伺服控制,位置伺 服控制和压力伺服控制。最终,达到系统的要求和重复精度。 如图,传感器与控制卡(也可集成在塑机工控电脑中),伺服阀的有 机组合,就形成了一个闭环控制系统,随着系统工作情况要求的不同,来实现不同的伺服控制。在注射过程,注射到终点前,注射速度较为 重要,则此系统以速度闭环控制为主,控制器对位置传感器高频采样,测出活塞的瞬时速度与塑机电脑要求的速度对比,再发出调整后的信 号给伺服阀。最终,使活塞的运动速度达到塑机电脑要求的速度。进 入快到射胶终点,保压和熔胶背压阶段,这时压力较为重要,则此系 统以压力闭环控制为主,装在射胶油缸两侧的压力传感器传回的信号 起主要作用,控制卡将其与塑机电脑给出的压力信号对比,来调整给 伺服阀的信号,最终,使注射腔的压力值与设定值相同。在塑机电脑
没有发出任何指令的情况下,此时位置保持就比较重要,所以,系统 这时会主要进行位置闭环的控制。同理,在锁模油缸伺服控制的情形下,也是如此按顺序控制,锁模开始,快速移模可作速度闭环控制, 模具快合上时,切换到位置控制,有快速锁模到锁模油缸活塞停止的 位置之间的转换也是可控的,最后,模具合上时,切换的压力控制。 上述只是某种工艺要求下的伺服控制逻辑,随着不同的要求,控制的 逻辑,种类也都不尽相同,但是,其控制理念,是相同的。最终的目的,都是为了精确,迅速的达到塑机电脑的指令要求和保证动作的重 复精度。 下面对伺服闭环控制系统各组成部分作简单介绍。 传感器 任何好的系统,都必须具有迅捷,准确的感知部件,只有及时,准确 的监测执行机构当前所处的状态,控制器才能主动地发出新的指令, 来调整执行机构的运动,使之接近控制电脑所要求的运动状态。因此,全方位的了解执行机构,是伺服系统的必备条件。主要由压力,位置 等传感器来共同构成准确,及时的跟踪监测系统。传感器的固有特性,包括线性,最大采样频率,抗干扰能力等都对准确,及时地感知有重 要影响。 伺服阀 伺服系统中最重要,最基本的组成部分,它起着信号转换,功率放大 及反馈等控制作用。常见的伺服阀有直动式阀(滑阀),射流管先导 级伺服比例阀喷嘴挡板阀伺服电磁阀等。下面简单介绍它们的结构原 理及特点。 *直动式阀 将一与所期望的阀芯位移成正比的电信号输入阀内放大电路,此信号 将转换成一个脉宽调制电流作用在线性马达上,力马达产生推力推动 阀芯产生一定的位移。同时激励器激励阀芯位移传感器产生一个与阀 芯实际位移成正比的电信号,解调后的阀芯位移信号与输入指令信号 进行比较,比较后得到的偏差信号将改变输入至力马达的电流大小; 直到阀芯位移达到所需值。阀芯位移的偏差信号为零。最后得到的阀
大雅相似度分析 检测日期: 2014年12月27日 送检文档标题: 闽南师范大学_校园二手信息平台_毕业论文修改 作者: 字数: 13835 一、总体结论 过滤参考文献后的相似度:9.95% 过滤参考文献后的重复字数:827 二、相似片段分布 三、典型相似文献 相似图书 北京市:北京大学出版社 , 2011.04 1.19% 北京市:电子工业出版社 , 2009.07 1.19% 北京市:北京理工大学出版社 , 1.19% 北京市:清华同方光盘电子出版社 1.19% 北京市:经济管理出版社 , 2009.100.98%
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第二章 液压放大元件 习题 1. 有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3 108-?=,径向间隙m r c 6105-?=,供油压力Pa p s 51070?=,采用10号航空液压油在40C ?工作,流量系数62.0=d C ,求阀的零位系数。s pa ??=-2104.1μ3/870m kg =ρ 解:对于全开口的阀,d W π= 由零开口四边滑阀零位系数 s m p w C K s d q /4.1870/107010814.362.02530=????=?=-ρ ()s p m r K a c c ??=???????=?=----/104.410 4.13210814.310514.3323 122 3620μπ m p K K r p C K a c q c s d p /1018.332110 02 0?== ?= πρ μ 2. 已知一正开口量m U 3 1005.0-?=的四边滑阀,在供油压力Pa p s 51070?=下测得零位泄漏流量min /5L q c =,求阀的三个零位系数。 解:正开口四边滑阀零位系数ρ s d q p w c k 20= s s d co p p wu c k ρ = ρ s d c p wu c q 2= s m q K c q /67.11005.060/1052 3 30 =??==--ν s a s c c p m p q K ?--?=???==/1095.51070260/10523125 30 m p K K K a c q p /1081.2110 00?==
3. 一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3 108-?=,供油压力Pa p s 510210?=,最大开口量m x m 30105.0-?=,求最大空载稳态液动力。 解:全开口的阀d W π= 最大空载液动力: 4.11310 5.010********.343.043.035300=???????=??=--?m s s x p W F 4. 有一阀控系统,阀为零开口四边滑阀,供油压力Pa p s 510210?=,系统稳定性要求阀的流量增益s m K q /072.22 0=,试设计计算滑阀的直径d 的最大开口量m x 0。计算时取流量系数62.0=d C ,油液密度3 /870m kg =ρ。 解:零开口四边滑阀的流量增益: 870 /1021014.362.0072.25 0????=??=d p W C K s d q ρ 故m d 3 1085.6-?= 全周开口滑阀不产生流量饱和条件 67max >v X W mm X om 32.0=