机电系统设计
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机电一体化系统的设计方法
机电一体化系统的设计方法包括以下几个方面:
1. 概念设计:在机电一体化系统的设计初期,需要进行概念
设计,明确系统的功能、性能和结构等需求。
这个阶段需要进行需求分析、方案比较和选优等工作,确定系统的整体框架和设计指标。
2. 结构设计:在概念设计确定后,需要进行具体的结构设计,包括机械结构和电气结构的设计。
机械结构设计要考虑系统的运动学和动力学要求,选择合适的传动方式、机构和零部件等。
电气结构设计要考虑系统的电力和信号传输等需求,选择合适的电源、驱动器和控制器等。
3. 控制设计:机电一体化系统的控制设计是整个系统的关键,需要针对系统的工作原理和特点进行控制算法的设计。
根据系统的动态响应和稳态性能要求,选择合适的控制方法和参数调节方式,设计控制系统的结构和参数。
4. 效能设计:机电一体化系统的效能设计包括能量利用和噪
声控制等。
要在设计过程中考虑到能量的损失和转化效率,提高系统的能效。
同时,要对系统的噪声产生和传播进行分析和控制,减少系统产生的噪声。
5. 可靠性设计:机电一体化系统的可靠性设计是确保系统正
常工作和长期稳定运行的关键。
要进行可靠性分析和评估,识别可能的故障模式和失效原因,并采取相应的设计措施,提高
系统的可靠性和可维护性。
综上所述,机电一体化系统的设计方法涉及概念设计、结构设计、控制设计、效能设计和可靠性设计等方面,需要综合考虑系统的功能需求、结构特点、控制要求和效能指标,以实现系统的整体一体化和优化设计。
机电一体化系统设计原则主要包括以下几个方面:1. 整体性原则:机电一体化系统的设计应从整体出发,将整个系统作为一个有机的整体进行综合考虑,包括系统的功能、性能、约束条件、成本等多个方面,以实现系统的最优性能。
2. 可靠性原则:机电一体化系统的设计应遵循可靠性原则,确保系统的稳定性和安全性。
在设计过程中,应充分考虑系统的硬件和软件,以及系统的维护和故障排除等方面,以提高系统的可靠性和稳定性。
3. 可维护性原则:由于机电一体化系统可能经常需要维护和检修,因此在设计时应遵循可维护性原则。
系统应具有简单易懂的界面和易于理解的故障模式,以便于维护人员进行故障排查和修复。
4. 标准化和模块化原则:为提高系统开发效率和质量,机电一体化系统的设计应遵循标准化和模块化原则。
系统中的硬件和软件应遵循统一的标准和规范,以便于系统的集成、调试和维护。
同时,系统中的各个功能模块应具有通用性和可替换性,以提高系统的灵活性和可扩展性。
5. 安全性原则:在任何情况下,安全性都是机电一体化系统设计的重要原则。
在设计过程中,应充分考虑系统的安全保护措施,包括硬件和软件两个方面。
硬件方面应选择安全性能较高的元器件,软件方面应设计安全可靠的控制算法和程序,以确保系统在运行过程中不会出现安全事故。
6. 经济性原则:在满足系统功能和性能要求的前提下,机电一体化系统的设计应遵循经济性原则。
在系统开发过程中,应合理配置资源、降低成本、提高效益,以达到最佳的经济效益和社会效益。
根据这些原则,在进行机电一体化系统设计时,应该根据具体的项目需求和约束条件进行综合分析和考虑。
下面列举一些具体的设计原则和建议:7. 系统分析:在开始设计前,应对系统的功能、性能、约束条件、成本等进行全面的分析和评估,以确定系统的总体设计方案。
8. 模块化设计:将系统划分为若干个功能模块,每个模块具有相对独立的功能和属性,以便于模块的独立开发和维护。
9. 优化控制算法:根据系统的实际需求,选择合适的控制算法,并进行优化设计,以提高系统的控制精度和效率。
机电一体化系统设计与性能优化机电一体化系统是将机械和电气两个部分完全融合在一起的系统。
它利用计算机技术、自动控制技术、电力电子技术和通信技术,实现机械和电气部分的高效协同工作。
在现代工业中,机电一体化系统已经广泛应用于诸如自动化生产设备、机器人、无人驾驶系统等领域。
设计一套高效稳定的机电一体化系统并优化其性能,对于提高生产效率、降低能源消耗和保证产品质量具有重要意义。
在机电一体化系统设计和性能优化过程中,以下几个关键因素需要被考虑:1. 功能设计:机电一体化系统的功能设计是系统设计的首要任务。
需要明确系统所需完成的功能,并设计相应的机械和电气部分。
例如,在自动化生产设备中,机电一体化系统需要能够实现自动化控制、传感器信号处理和执行器的运动控制。
2. 效率优化:机电一体化系统的效率优化是提高生产效率和降低能源消耗的关键。
在设计中,需要根据实际需求选择合适的传动装置、电机和控制器,以最大限度地提高系统的能效。
此外,还可以利用节能控制策略,如能量回收和动态负载平衡,进一步提高系统的效率。
3. 信号采集和处理:机电一体化系统设计中的另一个重要方面是信号采集和处理。
系统需要能够准确地获取来自各传感器的信号,并实时处理这些信号。
在设计过程中,需要选择合适的传感器和信号处理器,以确保系统能够准确地感知和响应外界环境的变化。
4. 控制策略:控制策略是机电一体化系统性能优化的关键。
根据系统的实际需求,需要选择合适的控制策略。
例如,在机器人系统中,可以采用基于力矩控制的控制策略,以实现更精确的运动控制。
此外,还可以利用自适应控制和模糊控制等先进算法,以进一步优化系统的性能。
5. 系统安全和可靠性:机电一体化系统设计和性能优化中,系统的安全和可靠性是至关重要的。
需要对系统进行全面的风险评估,并采取相应的安全措施,如防护装置、报警系统和紧急停止装置等。
此外,还需要进行系统的可靠性分析,以确保系统在长期运行过程中稳定可靠。
机电产品系统设计教材
以下是一些关于机电产品系统设计的教材推荐:
1.《机电产品设计与制造基础》(郑宝强,龚敏,李东坡编著):该教材详细介绍了机电产品设计与制造的基础理论与方法,包括机械设计、电气控制、传感器技术等方面的内容。
2.《机械电子系统设计》(刘兆学编著):该教材系统地介绍
了机械电子系统的设计理论与实践,包括机械设计、电子工程、控制系统等方面的内容,并以实例分析和案例解决问题,有助于学生将理论知识应用于实际工程中。
3.《机电一体化系统设计与实践》(李洪雷,覃威岳,胡志军
编著):该教材全面介绍了机电一体化系统设计的基础理论与方法,包括系统建模与仿真、控制系统设计、传感器与执行器选择等内容,并通过实例分析和工程项目案例,帮助学生提升实际应用能力。
4.《机电一体化产品设计指南》(张森编著):该教材主要介
绍了机电一体化产品设计的关键技术与方法,包括机械设计、电子设计、控制系统设计等方面的内容,并通过大量实际案例和项目实践,帮助学生全面理解和掌握机电一体化产品设计的流程和要点。
以上是一些较为常见的机电产品系统设计教材,可以根据自己的实际需求和学习目标选择适合的教材。
此外,还可以参考一
些相关学术论文和行业著作,以了解最新的研究进展和实践经验。
机电一体化系统设计第二版课程设计概述本课程设计旨在运用机电一体化的知识,完成一台具有完整机电一体化系统体系结构的机械及其控制系统。
通过本课程设计,希望学生们能够掌握机电一体化系统设计的方法和技能,以及掌握系统设计、机械设计和控制系统设计等方面的综合能力。
设计任务设计一台模拟生产线过程的机械并配备相应的控制系统,以完成自动化生产线上的生产任务。
设计的机械应能够具备多种功能特点,例如自动分拣、切割和堆垛等工作,同时具备跟踪控制,安全保护,维修与调试等多种功能。
设计原则1.设计应具备先进性和实用性,以最大限度地满足实际生产需求。
2.系统应保证运行的可靠性和稳定性,降低因意外故障导致的生产线停顿率。
3.应达到生产效率和质量的双重要求。
4.充分考虑机械、控制系统整体的设计与集成,确保实现机电一体化效果。
设计流程1.确定设计要求,明确机械和控制系统的功能需求及性能标准。
2.进行市场调研,确定可行的方案,考虑机械与控制系统的整体集成,保证机电一体化的效果。
3.进行机械结构设计,包括3D模型设计、零件图纸绘制与操作方案的设计等。
4.进行控制系统设计,涉及电气电子控制系统的设计、PLC控制器的编程、人机界面的设计等环节。
5.进行机械和控制系统的联调,调试并运行检测。
6.进行测试和试验,在实际生产环境下检验系统的性能和可靠性。
7.进行方案评估和效果分析,优化系统设计。
设计内容设计内容主要分为两个方面:机械部分和控制系统部分。
机械部分1.确定机械的结构设计方案。
2.设计机械的3D模型。
3.绘制机械零部件图纸。
4.设计机械操作方案。
控制系统部分1.设计电气电子控制系统方案,包括传感器、执行器、驱动器等控制元件的确定。
2.对PLC控制器进行编程。
3.设计和实现人机界面系统。
4.调试控制系统的各个部分,并进行系统集成测试。
设备说明机械设备清单序号设备名称规格型号数量1 传送带宽度1500mm,长度10000mm 12 自动分拣系统– 13 切割系统进口激光数控切割机 14 堆垛系统最大承载1000kg 1控制系统清单序号设备名称规格型号数量1 PLC控制器– 12 人机界面设备– 13 传感器–104 执行器–105 控制柜– 1序号设备名称规格型号数量6 电缆线–若干总结机电一体化系统设计是一个相当有挑战性的任务,需要综合运用机械、电气、电子、自动控制等多学科知识。
机电一体化系统设计一、引言机电一体化系统是指将机械和电气控制系统相结合,实现自动化控制和监测,以提高生产效率和产品质量。
在现代制造业中,机电一体化系统已经成为不可或缺的重要部分。
本文将探讨机电一体化系统设计的重要性、原则和实施步骤。
二、机电一体化系统设计的重要性1.提高生产效率机电一体化系统可以实现自动化生产,减少人为操作,提高生产效率。
通过优化机械和电气系统的配合,可以实现更高的生产速度和稳定性。
2.优化产品质量机电一体化系统可以实现精准控制和监测生产过程,减少因人为因素引起的错误,提高产品质量和一致性。
3.节约能源资源机电一体化系统可以实现能源的合理利用和分配,优化能源消耗结构,降低生产成本。
4.提升生产安全性机电一体化系统可以实现安全监测和自动报警,减少生产过程中的安全隐患,提高生产操作的安全性。
5.降低维护成本机电一体化系统可以实现在线监测和故障诊断,及时发现和排除问题,减少维护和维修成本。
三、机电一体化系统设计的原则1.整体性原则机电一体化系统设计要以整体性为原则,全面考虑机械和电气系统之间的协调和配合,确保系统各部分之间的一致性和稳定性。
2.可靠性原则机电一体化系统设计要考虑到系统的可靠性,选择高品质的机械和电气元器件,确保系统长期稳定运行。
3.灵活性原则机电一体化系统设计要具有一定的灵活性,能够根据生产需求进行调整和改进,适应市场的变化。
4.通用性原则机电一体化系统设计要具有一定的通用性,可以适用于不同的生产场景和环境,提高系统的适用性和可扩展性。
5.安全性原则机电一体化系统设计要考虑到系统的安全性,确保生产过程中的操作安全和人员安全,防止事故的发生。
四、机电一体化系统设计的实施步骤1.需求分析首先进行生产需求分析,明确机电一体化系统的功能和性能要求,确定系统的基本架构和设计方案。
2.系统设计根据需求分析的结果,进行系统设计,包括机械结构设计、电气控制系统设计、传感器和执行器的选择等。
机电系统设计总结一、设计概述本次机电系统设计旨在实现一个高效、稳定、可靠的系统,以满足客户的生产需求。
设计过程中,我们全面考虑了系统的功能需求、性能指标、安全性及可靠性等因素,以确保系统能够长期稳定运行。
二、设计流程1.需求分析:我们首先与客户沟通,明确系统的功能需求、性能要求及技术指标。
然后对现有工艺流程进行分析,找出潜在的问题和改进点。
2.方案设计:根据需求分析结果,我们制定了详细的设计方案,包括系统的整体架构、主要设备选型、控制策略等。
同时,我们还进行了初步的硬件和软件设计。
3.详细设计:在方案设计的基础上,我们对系统进行了详细的硬件设计、软件编程和系统调试。
这一阶段主要关注系统的细节问题,以确保系统的稳定性和可靠性。
4.测试与验证:完成详细设计后,我们对系统进行了全面的测试和验证。
包括功能测试、性能测试、安全性测试等,以确保系统能够满足客户的需求。
三、设计成果经过一系列的设计工作,我们成功地完成了机电系统的设计任务。
以下是主要的设计成果:1.系统架构:我们采用了先进的分布式架构,将系统分为多个子系统,每个子系统都具有独立的功能和作用。
这种架构使得系统的维护和扩展更加方便。
2.设备选型:根据需求分析,我们选择了高品质的设备,包括电机、泵、阀门、传感器等。
这些设备具有高效率、低能耗、易于维护等特点。
3.控制策略:我们采用了先进的控制算法和策略,实现了对系统的精确控制。
同时,我们还为客户提供了定制化的控制界面,使得客户可以更加方便地操作和维护系统。
4.安全性与可靠性:我们充分考虑了系统的安全性与可靠性问题。
采用了多种安全措施,如过载保护、短路保护、超温保护等。
同时,我们还对系统进行了全面的可靠性设计和容错处理。
四、经验总结在本次机电系统设计过程中,我们积累了一些经验教训。
以下是主要的经验总结:1.需求分析是关键:在设计过程中,我们发现需求分析是非常关键的一步。
只有深入了解客户的需求和现有工艺流程的问题,才能制定出切实可行的设计方案。
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程,通过本次课程设计,旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用,培养我们独立设计和解决实际问题的能力。
具体来说,课程设计的目的包括以下几个方面:1、加深对机电一体化系统概念的理解,掌握系统设计的基本方法和步骤。
2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。
3、培养我们的工程实践能力,包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。
4、提高我们的创新思维和团队协作能力,为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统,具体要求如下:1、确定系统的功能和性能指标,包括运动方式、精度要求、速度范围等。
2、进行系统的总体方案设计,包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。
3、完成机械结构的详细设计,绘制装配图和零件图。
4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件,并进行参数计算和选型。
5、设计控制系统的硬件电路和软件程序,实现系统的控制功能。
6、对设计的系统进行性能分析和优化,确保满足设计要求。
三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究,确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。
该机器人能够在规定的工作空间内自主移动,抓取和搬运一定重量的物料,并放置到指定位置。
2、总体方案设计(1)机械结构采用轮式移动平台,通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。
机械手臂采用关节式结构,由三个自由度组成,分别实现手臂的伸缩、升降和旋转,通过舵机进行驱动。
抓取机构采用气动夹爪,通过气缸控制夹爪的开合。
(2)驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机,通过减速器与轮子连接,以提供足够的扭矩和速度。
机械手臂的关节驱动选择舵机,舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。
抓取机构的气缸由气泵提供气源,通过电磁阀控制气缸的动作。
第一章 绪论 一、机电一体化产品1、按机电结合程度和形式分类(1)、功能附加型(2)、功能替代型(3)、机电融合型2、机电系统的构成要素机电一体化系统功能组成:系统必须具有以下三大“目的功能”:变换(加工、处理)功能、传递(移动、输送)功能和储存(保持、积累、记录)功能。
不管哪类系统(或产品),其系统内部必须具备如所示的五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。
机电一体化系统的构成要素1. 机械本体: 机身、框架、等。
2. 动力系统:电源、电机及电路等。
3. 传感与检测装置:传感器及检测电路4. 信息处理及控制系统:计算机硬件、软件5. 执行装置:机械传动、操作机构相互补充,相互协调,共同完成产品功能。
3、传感检测技术主要技术:(1)、可靠性、抗干扰性(2)、提高灵敏度和精度(3)、集成化(4)、智能化(5)、微型化4、伺服驱动技术伺服驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。
能源部信息处理信息驱动部执行元机械本检测部执行元件分为电动、气动、液压等多种类型,机电一体化产品中多采用电动式执行元件.驱动装置指各种电动机的驱动电源电路,目前多采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。
所谓“伺服”(Servo)即“伺候服侍”的意思。
机械动作在控制指令的指挥下,控制执行元件,使机械运动部件按照指令的要求进行运动,并具有良好的动态性能。
液压、气动驱动系统比较复杂。
包括:泵、阀、油缸(气缸)、过滤器、管路等。
目前存在着功能、可靠性、标准化以及减轻重量、减小体积等问题。
电机作为驱动机构已被广泛采用。
5、机电一体化的特点机械部分:可承受较大载荷;实现微小运动和复杂运动困难。
电子部件:利用传感器和计算机可实现复杂检测与控制;无法承受较大载荷。
机电结合:可在重载条件下实现微小运动和复杂运动。
特点(1)体积小、质量轻(2)速度快、精度高(3)可靠性高(4)柔性好第二章机电一体化系统传感器与检测系统1、传感器基本概念传感器是借助检测元件将一种形式的信号转换成另一种形式的信号的装置。
2、相关概念敏感元件:是一种能够将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置。
如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出。
传感元件:将敏感元件输出的非电物理量转换成电信号(如电阻、电感、电容等)形式。
基本转换电路:将电信号量转换成便于测量的电量,如电压、电流、频率等。
3、分类:1)、按被测物理量的性质分; 位移传感器、温度传感器、压力传感器等等;2)、按工作机理分;电阻式、电感式、电容式、光电式;3)、按照输出信号的性质分类;可分为开关型(二值型) 、数字型和模拟型.5、分辨力传感器能检测到的最小输入增量称分辨力,在输入零点附近的分辨力称为阈值。
6、零漂传感器在零输入状态下,输出值的变化称为零漂,零漂可用相对误差表示,也可用绝对误差表示。
第二节线位移检测传感器一、光栅位移传感器光栅是一种新型的位移检测元件,是一种将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置。
特点:测量精确度高(可达±1μm)、响应速度快、量程范围大、可进行非接触测量等。
其易于实现数字测量和自动控制,广泛用于数控机床和精密测量中。
莫尔条纹具有如下特点:1、莫尔条纹的位移与光栅的移动成比例。
当指示光栅不动,标尺光栅向左右移动时, 莫尔条纹将沿着近于栅线的方向上下移动;光栅每移动过一个栅距W ,莫尔条纹就移动过一个条纹间距B ,查看莫尔条纹的移动方向,即可确定主光栅的移动方向。
2、莫尔条纹具有位移放大作用。
莫尔条纹的放大倍数为可见θ 越小,放大倍数越大。
实际应用中,角的取值范围都很小。
例如当θ =10′时,K=1/θ=1/0.0029rad ≈345。
3、莫尔条纹具有平均光栅误差的作用。
1B K W θ=≈特点:成本低,受环境温度影响小,测量精度高,且为非接触测量,所以在位移检测中得到广泛应用,特别是在各种机床的位移数字显示、自动定位和数控系统中。
(一)感应同步器的结构直线型感应同步器由定尺和滑尺两部分组成感应电势的大小与滑尺和定尺的相对位置有关。
测量方法1、相位工作法当滑尺的两个励磁绕组分别施加相同频率和相同幅值,但相位相差90o的两个电压时,定尺感应电势相应随滑尺位置而变。
2、幅值工作法在滑尺的两个励磁绕组上分别施加相同频率和相同相位,但幅值不等的两个交流电压三、磁栅位移传感器磁栅是利用电磁特性来进行机械位移的检测。
主要用于大型机床和精密机床作为位置或位移量的检测元件。
特点:结构简单、使用方便、动态范围大(1~20m)和磁信号可以重新录制。
缺点:需要屏蔽和防尘。
它由磁尺(磁栅)、磁头和检测电路等部分组成。
磁尺是采用录磁的方法磁头把磁栅上的磁信号检测出来并转换成电信号。
四、激光式线位移传感器激光测距——它的原理与无线电雷达相同,将激光对准目标发射出去后,测量它的往返时间,再乘以光速即得到往返距离。
特点:激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点应用:在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距,而且还可以测目标方位、运动速度和加速度等,已成功地用于人造卫星的测距和跟踪,例如采用红宝石激光器的激光雷达,测距范围为500~2000公里,误差仅几米。
目前常采用红宝石激光器、钕玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化镓激光器作为激光测距仪的光源。
激光位移测量系统也叫激光测距系统,能大范围远距离测距,可以测几千米至几十千米的距离。
具体测量方法有三种:脉冲测距法,相位差测距法,激光三角法。
测量精度取决于时间间隔测量精度(脉冲窄,响应速度快)。
第三节角位移检测传感器(一)电位器式角位移传感器(二)旋转变压器旋转变压器是一种利用电磁感应原理将转角变换为电压信号的传感器。
特点:结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,输出信号大,抗干扰好。
旋转变压器在结构上与两相绕组式异步电机相似,由定子和转子组成。
(三)电容式角位移传感器绝对式编码器绝对式编码器是把被测转角通过读取码盘上的图案信息直接转换成相应代码的检测元件。
编码盘有光电式、接触式和电磁式三种。
光电式码盘是目前应用较多的一种,它是在透明材料的圆盘上精确地印制上二进制编码。
例如,当码盘顺时针方向旋转,由位置“0111”变为“1000”时,这四位数要同时都变化,可能将数码误读成16种代码中的任意一种,如读成1111、1011、101、…0001等,产生了无法估计的很大的数值误差,这种误差称非单值性误差。
2.增量式编码器指随转轴旋转的码盘给出一系列脉冲,然后根据旋转方向用计数器对这些脉冲进行加减计数,以此来表示转过的角位移量。
它由主码盘、鉴向盘、光学系统和光电变换器组成第四节接近传感器与超声波距离传感器(一)接近传感器接近传感器,是代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。
能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。
分类:1、感应型:利用交流磁场的变化;检测对象物:金属、铁、铝、黄铜、铜等。
2、静电容量型:利用电容的变化;检测对象物:金属、树脂、液体、粉末等。
3、磁力型:利用磁的变化;检测对象物:磁石第五节传感器的选用原则1、平均技术:误差平均效应(多个传感器同时检测一个量)和数据平均处理(多次重复测量一个量);2、差动技术:消除零位输出和偶次非线性项,抵消共模误差、减小非线性项;3、稳定性处理:对传感器的材料进行时效处理;4、屏蔽和隔离:抵制干扰,削弱温度、湿度、机械振动的影响。
一、传感器选择方法(一)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
1、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。
3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
4、线性范围传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。
以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。
传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。
在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
5、稳定性传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。
影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。
因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。
6、精度精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。
传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。
这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。
第三章伺服系统第一节伺服系统的概述一、什么是伺服系统伺服系统-也称为随动系统,是一种能够及时跟踪输入给定信号并产生动作,从而获得精确的位置、速度等输出的自动控制系统。
二、伺服系统的基本类型按被控量的不同:位置伺服系统速度伺服系统力伺服系统按执行元件的不同:电气伺服系统、液压伺服系统、气压伺服系统等。
按控制方式不同:开环伺服系统,闭环伺服系统,半闭环伺服系统。
三、伺服系统的结构组成机电系统的伺服控制系统的结构、类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括比较环节、控制器(调节元件)、执行环节、被控对象、检测环节等五部分。
1.比较元件比较元件是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较。
以获得输出与输入间的偏差信号的环节。
通常由专门的电路或计算机来实现。
2.调节元件(控制器)控制器通常是计算机或PID(比例、积分和微分)控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。
3.执行元件执行元件的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作。
机电系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4.被控对象是伺服系统中被控制的设备或装置,是直接实现目的功能或主功能的主体,其行为质量反映着整个伺服系统的性能。
5.检测环节检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
四、伺服系统的基本要求第二节伺服系统的执行元件概述二、执行元件的基本要求1、惯量小、动力大2、体积小、重量轻3、便于维修、安装4、宜于微机控制常用伺服控制电动机的控制方式主要有:开环控制、半闭环控制、闭环控制三种。