机电一体化导论
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机电读后感《机电一体化技术导论》这本书是机电一体化领域的经典教材之一,我在大学学习机械工程专业期间,通过这本书对机电一体化领域有了更深入的了解。
阅读这本书,不仅让我对机电一体化技术的发展有了更全面的认识,还让我明白了机电一体化技术对于我国制造业的重要性。
通过阅读《机电一体化技术导论》,我了解到机电一体化技术是机械工程和电气工程相结合的产物,涉及到机械结构、电子电路、传感器技术、控制系统等多个领域的知识。
这种技术的应用可以使机械设备具备智能化、自动化和网络化的特点,提高工作效率,降低成本。
这对于现代制造业来说,具有非常重要的意义。
在书中,作者详细介绍了机电一体化技术的基本概念和原理,并通过大量实例和数据进行了说明。
这让我对机电一体化技术的应用有了更直观的认识。
同时,作者还介绍了机电一体化技术在不同领域的应用,如机床控制系统、自动化生产线、机器人技术等。
这些实际应用的案例,让我看到了机电一体化技术的巨大潜力和广阔前景。
阅读这本书,我深刻认识到机电一体化技术对于我国制造业发展的重要性。
我国制造业一直以来都被认为是劳动密集型产业,依赖于廉价劳动力。
但随着全球制造业格局的变化和技术进步的推动,我国的制造业正面临着转型升级的压力。
而机电一体化技术正是实现这一转型的重要手段之一。
机电一体化技术的应用可以提高企业的自动化水平和生产效率,降低劳动力成本。
同时,通过智能化的控制和优化调度,可以降低能耗,提高资源利用率。
这不仅能够提高企业的竞争力,还可以推动整个产业链的升级和发展。
尤其是在互联网、人工智能等新兴技术的快速发展下,机电一体化技术有着更广阔的应用前景。
读完这本书,我深感机电一体化技术是中国制造业转型升级的必然趋势,也是我国制造业发展的重要方向。
我对未来机电一体化技术的发展充满了信心,同时我也对自己在机电一体化领域的学习和研究充满了动力。
通过阅读《机电一体化技术导论》,我深入了解了机电一体化技术的基本概念和原理,了解了它的应用领域和前景。
第1章绪论1.1 机电一体化技术的产生与发展机电一体化技术的产生:机械化技术的发展:工业革命开始……控制技术发展:20世纪30年代,开始快速发展,以军工技术为载体……信息处理技术的发展:20世纪60年代,开始快速发展,以大规模集成电路为载体…机电一体化技术的产生:自从控制技术快速发展,就……20世纪70年代,60年代提出,70开始快速发展机电一体化技术的发展:自动化技术发展的必然产物:各个学科综合结果,尤其自动化技术+计算机技术。
(日本:机械制造领域:为提高生产效率,自动化生产、生产过程信息化控制;美国:主动将自动化技术(正像乔布什说的“人们并不清楚自己需要什么,需要你来告诉他们”)、信息化技术推广到工程技术的各个领域;英国学者:各个领域发展过程中的自然渗透,涉及大量学科。
中国:国家9.5开始大力支持;各个高校对机电一体化的理解)1.2 机电一体化的相关技术图1控制系统的基本组成图2 机电一体化技术体系传感器技术、自动控制技术、精密机械技术、伺服传动技术、系统总成技术1.2.1 传感器技传感器:能检测各种物理量,将测得的各种参量转换为电信号,并输送到信息处理部分的功能器件。
完成对各种信息的检测、收集,这些信息包括:位移、位置、速度、加速度、力;压力、流量、温度;电压、电流因此传感器首先需要有敏感元件部分。
输出量通常为模拟电流、电压、数字量,因此传感器通常配有专用的信号处理电路。
1.2.2 信息处理技术完成对信息的输入、输出、计算、分析、存储。
通常为专用控制装置,以及计算机、单片机、A/D、D/A 完成上位机的信息交换功能。
1.2.3 自动控制技术各种控制单元,以自动化过程为控制目的的各种逻辑控制;以某些参数值为控制目的的各种参数控制;以某些综合指标为控制目标的最优化控制。
等等。
高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、示教再现、检索等技术。
各种控制理论、特殊控制策略、专用算法1.2.4 伺服传动技术电机拖动技术液压传动及伺服控制技术气压传动技术1.2.5 精密机械技术为更好地与控制技术结合,精密机械技术较一般的同类机械精度要求更高,要有更好的可靠性及维护性,同时要有更新颖的结构。
课后反思复习新课引入新课讲授节课我们对这门课进行了介绍,大家初步了解了这门课应该学什么怎么学,请同学们回忆这么几个问题:什么是传动机构?他的作用是什么?通过讨论和思考,我们得出,要想使设备运行,就必须利用一种传递能量的设备——传动机构。
§2.2 齿轮的传动机构一、分类课堂小结课后作业课后反思1、下图中属于平行轴齿轮传动的是?ADCB2、下图中属于相交轴齿轮传动的是?ADCB课堂小结作 业二、传动比三、传动比分配原则传动比原理机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比.机构中两转动构件角速度的比值,也称速比。
2121n n i ==ωω一、对于要求体积小、重量轻的齿轮传动机构,适用于重量最轻原则。
二、对于要求动作平稳、启停频繁和动态性能好的伺服系统中的齿轮减速机构,可采用等效惯量和总转角误差最小原则。
三、对于传动精度要求高、回程误差小的传动轮系,可采用总转角误差最小原则。
四、对于大传动比传动轮系,可采用定轴轮系和行星轮系的组合轮系,或采用谐波齿轮传动。
插管式回珠器 插管式回珠器课堂小结课后作业课后反思如何消除齿轮的间隙?挠性传动机构也是一种常见的传动方式,今天我们来学习挠性传动方式的特点和分类。
§2.3 挠性的传动机构一、分类挠性传动包括带传动(挠性曳引元件为传动带)链传动(挠性曳引元件为传动链)传动带3vvn1α1n2α2主动轮1从动轮2传动链课堂小结课后作业课后反思特点和分类。
§2.4 滚珠丝杠的传动机构一、分类动类型。
§2.4 滚珠丝杠的传动机构一、结构滚珠丝杠传动主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠循环返回装置组成。
常用的循环方式有两种:滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环;始终与丝杠保持接触的称内循环。
丝杠滚珠 螺母 滚珠回路 丝杠滚珠螺母滚珠回路1.结构2.传动类型珠器这种形式结构紧凑,刚度好,滚珠流通性好,摩擦损失小,但制造较困难。
机电一体化技术导论心得一、引言机电一体化技术导论是一门涉及机械、电子、控制、计算机等多个学科的综合性课程。
在学习这门课程的过程中,我对机电一体化技术有了更深入的了解,对相关的理论知识和实践应用也有了更为全面的把握。
通过这门课程的学习,我深刻体会到了机电一体化技术在现代工业中的重要地位,以及在我国经济社会发展中的重要作用。
本心得将结合我的学习体验,对机电一体化技术导论的主要内容和心得体会进行总结和分享。
二、机电一体化技术的内涵与外延1. 内涵:机电一体化技术是指机械、电子、控制、计算机等多个学科领域的技术相互融合、相互渗透,形成一种新的技术体系。
这种技术体系具有自动化、智能化、精密化、高效化等特点,能够实现设备的自动化运行、智能化控制和高效生产。
2. 外延:机电一体化技术广泛应用于各种领域,如制造业、交通运输、医疗卫生、能源电力等。
随着科技的不断发展,机电一体化技术的应用范围还将进一步扩大,对人类社会的发展产生更加深远的影响。
三、机电一体化技术的主要内容1. 机械技术:机械技术是机电一体化技术的基础,包括机械设计、制造、装配、维修等方面的内容。
通过学习机械技术,我们可以了解到各种机械设备的结构、原理和应用,为机电一体化技术的设计和应用奠定基础。
2. 电子技术:电子技术是机电一体化技术的核心,包括传感器、执行器、控制器等方面的内容。
电子技术的应用可以实现设备的自动化运行、智能化控制和高效生产,提高设备的性能和可靠性。
3. 控制技术:控制技术是机电一体化技术的关键,包括控制理论、控制器设计、控制系统仿真等方面的内容。
掌握控制技术,可以实现对设备的精确控制,提高设备的稳定性和安全性。
4. 计算机技术:计算机技术是机电一体化技术的重要支撑,包括计算机硬件、软件、网络等方面的内容。
计算机技术的应用可以实现设备的智能化、数字化和网络化,提高设备的信息处理和传输能力。
四、机电一体化技术的实践应用1. 自动化生产:自动化生产是机电一体化技术的重要应用之一,通过采用自动化设备、机器人等,实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
1机电一体化导论本章导读机电一体化作为一门新型的综合性学科,涉及的知识领域非常广泛。
本章首先介绍机电一体化的概念、发展过程及其与机械电气化的根本区别,进而阐释其内涵和本质,并通过典型实例归纳出其优越性。
其次,通过机电一体化系统与人体各部位相对比,剖析系统的构成,从而指出分析机电一体化系统的基本途径。
再次,重点介绍机电一体化的理论基础与关键技术,明确系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础和方法论,提出发展机电一体化技术所面临的共性关键技术,并分析它们在系统中所起的作用及其发展对机电一体化技术的影响等。
最后,通过回顾机电一体化技术的发展历程,展望机电一体化的主要发展方向和发展趋势。
学习内容与要求1﹒学习并掌握机电一体化的基本概念、内涵和本质;2﹒熟悉机电一体化系统各基本要素的相互关系以及它们在机电一体化系统中所起的作用,熟悉机电一体化技术带来的技术经济效益和社会效益;3﹒学习并熟练、掌握机电一体化的理论基础与关键技术;4﹒了解机电一体化的发展状况和发展趋势。
本章重点1﹒机电一体化的基本概念、内涵和本质;2﹒机电一体化的理论基础与关键技术。
本章难点机电一体化的理论基础与关键技术。
媒体使用说明学生可通过文字教材理解机电一体化的基本概念、基本理论与关键技术及其发展概况等知识。
文字教材中的重点、难点在录像教材和流媒体课件中有较详尽的讲解;机电一体化的系统构成及典型产品的工作过程等用文字不易表达清楚的教学内容以实物、照片、场景等视频方式作为辅助教学手段;另外,在流媒体课件中着重讲解本章知识重点、难点的典型实例以及本章的学习思路和方法等内容。
1﹒1概述机电一体化又称机械电子学,英文称为Mechatronics,它是由英文Mechanics(机械学)的前半部分与Electronics (电子学)的后半部分组合而成的。
机电一体化最早出现在1971年日本《机械设计》杂志的副刊上。
随着科学技术的快速发展,机电一体化的概念被人们广泛接受和普遍使用。
二、优缺点 ADC、下图中属于相交轴齿轮传动的是? ACB精度低时振动和噪声较大◆ 传动效率高◆ 工作可靠、寿命长齿轮间隙的大小对传动比有影响,今天我们来学习齿轮传动机构间隙的消除方法。
§2.2 齿轮的传动机构 插管式回珠器插管回珠器挠性传动机构也是一种常见的传动方式,今天我们来学习挠性传动2.3 挠性的传动机构传动带3 vv n 1 α1n 2α2 主动轮1从动轮2传动链一、分类丝杠滚珠 螺母 滚珠回路 丝杠滚珠螺母滚珠回路BA反向回珠珠器DACB珠器滚珠丝杠的传动形式是?导轨是机床电器和设备中非常常见的一种机构,今天我们来学习。
*2.5 滚珠丝杠的传动机构一、作用:支承和引导运动部件按给定方向作往复直线运动。
二、运动件、承导件单元测试一.填空:1.斜齿圆柱齿轮的配对条件是________,________,________。
2.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米,齿根圆直径为367.5mm,则该齿轮的齿数为______________。
3.三角带横截面为等腰梯形,夹角为40度,在设计三角带轮时,轮槽夹角一般确定为____________________4.三角带表面上印有B2240,它表示该三角带是_______,__________长度为2240mm。
5.常用的间歇运动机构有________和________。
6.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同,则工作中受挤压面积最大的应属____型。
7.链“B18X80”的含义是_______________________。
8.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,正确啮合条件是___________________________.。
9.力对物体的作用效果,是由力的__________,____________,____________所决定的。
10.螺纹联接是指___________________________。
螺旋传动是指___________________________。
第一章:机电一体化技术导论教学辅导
一、本章知识要点
(1)机电一体化技术的基本概念、特点和分类方法;
(2)机电一体化系统的组成结构;
(3)机电一体化关键技术。
二、教学建议
●通过文字教材理解机电一体化的基本概念、基本理论与关键技术及其发展概况等知识;
●在录像教材第1讲讲解了机电一体化的系统构成及典型产品的工作过程等用文字不易表达清楚的教学内容,以实物、照片、场景等视频方式作为辅助教学手段;
●流媒体课件第1讲和第2讲中着重讲解本章知识重、难点的典型实例以及本章的学习思路方法等内容;
●在学习的过程中,如果有学习的心得和体会,请在课程论坛上和大家分享;如果有什么疑惑,也可以再课程论坛寻找帮助。
三、教学要求
1.熟悉机电一体化技术的基本概念、特点
机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将
2.掌握机电一体化系统的组成结构
机电一体化技术是以机械为主体、以微电子技术为核心,强调各种技术的协同和集成的
图1 机电一体化系统的对应要素及相应功能关系
3.熟悉机电一体化关键技术
由于机电一体化是一个工程和大系统,发展该技术面临以下共性的关键技术及其发展:传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、接口技术、精密机械技术及
4.了解机电一体化的发展趋势。
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉融合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。
因此,机电一体化的主要发展方向包括智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化和人格化等。
2。
2021上机电一体化导论复习资料顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用PLC。
电子设备的输入电路与输出电路尽量不要靠近,以免发生自激振荡。
国内外PLC各生产厂家都把梯形图作为第一用户编程语言。
全自动洗衣机属于机电一体化产品。
HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的执行机构。
通常数控精密镗铣床等高精度数控设备,其伺服系统的控制方式均采用闭环控制.一般工业控制微机不苛求用户界面良好。
PWM指的是脉宽调制。
在滚珠丝杠副中,预紧调整是为了消除其轴向间隙。
某光栅的条纹密度是100条/mm,光栅条纹间的夹角0.001弧度,则莫尔条纹的宽度是10mm。
液压泵的吸油高度一般应大于500mm。
执行FX2N系列PLC程序语句“MOV K4 K1Y0”后,线圈通电的继电器为Y0。
示波器中的示波管采用的屏蔽罩一般用坡莫合金制成。
感应同步器可用于检测位移。
PD 称为比例微分控制算法。
滚珠丝杠垂直传动时,必须在系统中附加自锁或制动装置。
非接触式的测量原理可保证无磨损,高精度的质量。
测量过程不会受到干扰。
计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。
其中,硬件主要由计算机主机、接口电路、输入/ 输出通道及外部设备等组成。
真空吸附手是工业机器人的一种末端执行器。
复合控制器以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动。
步进电动机三相双三拍的通电方式,步距角为30度。
在设计 PLC的梯形图时,在每一逻辑行中,并联触点多的支路应放在左边。
SN型直流伺服电动机用于低速、启动和反转频繁的控制系统。
I/O 接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件(电路)。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
压电效应:某些电介质,当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时,内部就会产生极化现象,同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。
机电一体化专业导论2000字机电一体化是现代工程技术的重要分支,与各个行业都有着紧密的联系。
它涉及到机械工程、电子工程和控制工程等多个领域的知识,旨在通过整合机械与电子技术,打造出更加高效、智能的设备和系统。
本文将从机电一体化的定义、发展历程、应用领域和前景等方面来进行论述。
机电一体化是指在设备制造和系统控制中,将机械、电子、控制等多种技术融合在一起,实现系统功能的高效、智能化。
这种技术的发展,得益于计算机和信息技术的进步。
通过将机械、电子与计算机等技术相互结合,形成了一种全新的工程技术模式。
机电一体化的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
那时候,科学家们开始将电子电器技术应用到工业控制和自动化领域,推动了机电一体化的初步发展。
进入60年代,随着计算机技术的崛起,机电一体化开始进入高速发展的阶段。
计算机成为了控制系统的核心,大大提高了系统的智能化程度。
到了70年代,机电一体化得到了更广泛的应用,尤其是在工业自动化领域。
机电一体化的应用领域非常广泛。
在机械制造方面,机电一体化可以实现数字化设计和加工,提高机械设备的精度和效率。
在自动化控制方面,机电一体化可以实现系统的智能化控制,提高生产过程的稳定性和效益。
在航空航天领域,机电一体化可以实现航空器的自动驾驶和无人值守飞行。
在医疗器械方面,机电一体化可以实现医疗设备的自动化操作和精准治疗。
此外,机电一体化还广泛应用于交通、能源、环保等领域,为社会发展做出了重要贡献。
未来,机电一体化的发展前景非常广阔。
随着信息技术和人工智能的快速发展,机电一体化将进一步实现智能化和自动化。
例如,在工业制造领域,智能机器人将会取代人工劳动力,提高生产效率和质量。
在交通领域,智能交通系统将会实现智能驾驶和智慧交通。
同时,随着节能环保理念的普及,机电一体化也将在能源和环保领域发挥更大的作用。
机电一体化专业培养的是具备机械、电子和控制等多种技术的综合型人才。
他们具备良好的工程实践能力和创新能力,能够在机电一体化系统的设计、制造和运维方面发挥重要作用。
机电一体化导论论文学院:机电学院班级:21011P学号:19专业:机电一体化姓名:霍永辉2011年12月26日目录一、概述二、机电一体化系统的组成要素及原则三、机电一体化的发展趋势四、机电一体化面临的形式和任务机电一体化概述现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。
在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化概要机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。
但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。
机电一体化的系统组成要素及原则五大要素:一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。
机械本体(结构组成要素)是系统的所有功能要素的机械支持结构,一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
动力驱动部分(动力组成要素)依据系统控制要求,为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
测试传感部分(感知组成要素)对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测,并变成可识别的信号,传输给信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。
机电一体化导论课程心得机电一体化导论课程心得姓名:***班级:****学号:*机电一体化导论学习心得机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称.目前实操性人才缺乏,各企业高薪聘请机电一体化专业人才,在深圳地区例如:富士康、三星、华为、等一线企业拥有大量高薪职位就业前景十分广阔.以下由工控行业网为您进行的机电一体专业就业前景的方向分析。
机电一体化的最大优点就在于其的生产能力和工作质量的提高。
机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度,精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。
同时,由于机电一体化产品实现了工作的自动化,使得生产能力大大提高。
例如,数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普通机床提高5~6倍,柔性制造系统的生产设备利用率可提高1.5~3.5倍,机床数量可减少约50%,节省操作人员数量约50%,缩短生产周期40%,使加工成本降低50%左右。
此外,由于机电一体化工作方式具有可通过调整软件来适应需求的良好柔性,特别适合于多品种小批量产品的生产,是缩短产品开发周期,加速更新换代的重要途径。
本专业培养具有机械、电子、液(气)压一体化技术基本理论,掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修,掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的中级工程技术人才。
通过这次学习,我对机电一体化有了初步认识,机电一体化操作有着多样性和复杂性。
使我对自己的专业方向与发展有了初步了解,知道了现在所学知识在以后的生活与工作中,都会发挥着很重要的作用、具有很高的实用性与可行性。
把自己所学的知识进行设计与操作,来实现更多更有用的的操作。
第1章绪论1.1 机电一体化技术的产生与发展机电一体化技术的产生:机械化技术的发展:工业革命开始……控制技术发展:20世纪30年代,开始快速发展,以军工技术为载体……信息处理技术的发展:20世纪60年代,开始快速发展,以大规模集成电路为载体…机电一体化技术的产生:自从控制技术快速发展,就……20世纪70年代,60年代提出,70开始快速发展机电一体化技术的发展:自动化技术发展的必然产物:各个学科综合结果,尤其自动化技术+计算机技术。
(日本:机械制造领域:为提高生产效率,自动化生产、生产过程信息化控制;美国:主动将自动化技术(正像乔布什说的“人们并不清楚自己需要什么,需要你来告诉他们”)、信息化技术推广到工程技术的各个领域;英国学者:各个领域发展过程中的自然渗透,涉及大量学科。
中国:国家9.5开始大力支持;各个高校对机电一体化的理解)1.2 机电一体化的相关技术图1控制系统的基本组成图2 机电一体化技术体系传感器技术、自动控制技术、精密机械技术、伺服传动技术、系统总成技术1.2.1 传感器技传感器:能检测各种物理量,将测得的各种参量转换为电信号,并输送到信息处理部分的功能器件。
完成对各种信息的检测、收集,这些信息包括:位移、位置、速度、加速度、力;压力、流量、温度;电压、电流因此传感器首先需要有敏感元件部分。
输出量通常为模拟电流、电压、数字量,因此传感器通常配有专用的信号处理电路。
1.2.2 信息处理技术完成对信息的输入、输出、计算、分析、存储。
通常为专用控制装置,以及计算机、单片机、A/D、D/A 完成上位机的信息交换功能。
1.2.3 自动控制技术各种控制单元,以自动化过程为控制目的的各种逻辑控制;以某些参数值为控制目的的各种参数控制;以某些综合指标为控制目标的最优化控制。
等等。
高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、示教再现、检索等技术。
各种控制理论、特殊控制策略、专用算法1.2.4 伺服传动技术电机拖动技术液压传动及伺服控制技术气压传动技术1.2.5 精密机械技术为更好地与控制技术结合,精密机械技术较一般的同类机械精度要求更高,要有更好的可靠性及维护性,同时要有更新颖的结构。
高精度导轨、精密滚珠丝杠、高精度轴承、高精度齿轮,微电机系统、高精度伺服系统1.2.5 系统总体技术局部最优技术:就某一指标局部达到最优。
总体最优技术:系统中的关键元件的指标可能非最有,但系统的各种指标总体评价最有。
1.3 机电一体化技术的发展前景性能方面:高精度、高效率、高性能、智能化。
如数控机床的精度可达到0.1μm;最新电液伺服阀带宽可大1000Hz以上;功能方面:小型化、轻型化、多功能。
如微型电机、特种电机,尤其是近几年出现的新型压电执行器(应用于电液伺服阀、特种加工)、超声电机(高速高精度控制、特种加工)。
层次方面:复合集成、系统化。
如复合控制系统(电力驱动+液压伺服)、实时仿真与控制系统(DSPACE)、多模式电机控制器(多自由度电机)1.4 液压钢索张拉系统1.4.1 钢索张拉系统要求张拉系统:要求:1.按照给定的张拉力-时间曲线对钢索进行张拉,记录相关数据(画张拉曲线并对张拉过程进行解释)2.锁紧钢索3.实现信息化管理1.4.2 张拉系统组成首先介绍目前的张拉过程特点:机液液压系统;人工控制;人工监理缺点:精度低;张拉过程难以规范化;无法多点张拉同步;无法信息化。
执行机构(伺服传动系统):液压缸,也可以包括液压系统压力传感器(检测传感系统):压力——>电压(电流)转换控制器(控制系统):液压系统+PLC+控制算法信息处理(信息处理系统):数据记录、存储,报警、提示。
整体最优设计(系统总成技术):伺服系统/比例系统/开关系统1.5 无人机姿态控制系统本章思考题第2章 传感器技术2.1 位移传感器2.1.1 电感式位移传感器02μδAN L =变气隙式(变阻式): 高频反射涡电流式:2.1.2 差动变压器式传感器dt d E 122φ-= dtd E 133φ-= 结构简单、测量精度高2.1.3 电容式传感器δεA C =面积变化型、极距变化型、介质变化型特点:激励能量小、不受非电磁环境干扰、响应快 通常做位移、角位移传感器 需调频电路调整2.1.4 感应同步器()相关术语:JB/T 3585.1-96感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理组成的。
可用来测量直线或转角位移。
测量直线位移的称长感应同步器,测量转角位移的称圆感应同步器。
感应同步器的工作原理与旋转变压器的工作原理相似。
当励磁绕组与感应绕组间发生相对位移时,由于电磁耦合的变化,感应绕组中的感应电压随位移的变化而变化,感应同步器和旋转变压器就是利用这个特点进行测量的。
标准的感应同步器定尺长250mm ,尺上是单向、均匀、连续的感应绕组;滑尺长100mm ,滑尺上有两组励磁绕组,一组叫正弦励磁绕组,一组叫余弦励磁绕组,定尺和滑尺绕组的节距相同。
当正弦励磁绕组与定尺绕组对齐时,余弦励磁绕组与定尺绕组相差l /4节距。
(定尺由优质碳素钢为机体,导磁性好,表面制有连续平面绕组,在机体上用绝缘的粘合剂贴上铜箔,用光刻或化学腐蚀的方法制成方形开口平面绕组,并在花痴的周围贴有一层铝箔,防止静电干扰,常用于机床上)应用介绍: 感应同步器广泛应用于高精度伺服转台、雷达天线、火炮和无线电望远镜的定位跟踪、精密数控机床以及高精度位置检测系统中。
一、鉴相方式将滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以幅值相同、频率相同、相位相差90°的交流电压。
当滑尺上的正弦绕组和余弦绕组分别以1~10kHz 的正弦电压激磁时,将产生同频率的交变磁通;该交变磁通与定尺绕组耦合,在定尺绕组上将产生同频率的感应电势。
正弦、余弦绕组是幅值相同、相角差90o的交流信号: 正弦绕组:t U U ωsin m s = 余弦绕组:t U U ωcos m c = 输出:)sin(sin cos cos sin m m m o θωθωθω-=-=t KU t KU t KU U在一个节距内,与滑尺移动距离是一一对应的,通过测量定尺感应电势相位,便可测出定尺相对滑尺的位移。
二、鉴幅方式将滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以频率相同、相位相同,但幅值不同的交流电压t U U ωαsin sin m s = t U U ωαsin cos m c =)sin(sin sin sin cos cos sin sin m m m o θαωθωαθωα-=-=t KU t KU t KU U若电气角α已知,则测出U o 的幅值KU m sin(α-θ),便可间接地求出θ。
特点:精度高,通常在1微米以下感应同步器的优点:测量长度不受限制;对环境适应性强;维护简单、寿命长;抗干扰能力强、工艺性好、成本低。
2.1.5 回转编码器回转编码器是一种回转式数字测量元件,通常装在被检测轴上,随被测轴一起转动,可将被测轴的角位移转换为增量脉冲形式或绝对式的代码形式。
增量型和绝对型增量型回转编码器:A、B、Z三相绝对型回转编码器下图中码盘旋转方向不同,造成观察到的图形不同,(解释)绝对性:位置——编码,意义对应8421码:基本二进制雷格码(二位循环码):特点:相邻吗仅有一位变化,数据处理问题。
编码器的性能受到加工技术、电路工作频率的影响。
工作原理:把两块栅距W 相等的光栅平行安装,且让它们的刻痕之间有较小的夹角θ时,这时光栅上会出现若干条明暗相间的条纹,这种条纹称莫尔条纹,它们沿着与光栅条纹几乎垂直的方向排列,如图所示。
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。
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B2.莫尔条纹具有位移放大作用。
莫尔条纹的间距B 与两光栅条纹夹角之间关系为θθWW B ≈=2sin23.莫尔条纹具有平均光栅误差的作用。
(光栅检测装置的关键部分是光栅读数头,它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。
光栅读数头结构形式很多,根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头) 为检测运动方向:2个指示光栅介绍一下电路原理:其目的产生对u1、u2的细分脉冲。
(可利用编码器的原理介绍)为提高分辨率同时检测运动方向:4个指示光栅2.2 速度检测传感器2.2.1 测速发电机机械转速——>电信号。
常见类型:交流异步测速发电机(永磁式)、直流测速发电机工作原理:发电机工作原理交流:励磁绕组、输出绕组、转子直流:永久磁铁、输出绕组(换向机构)、转子特点:线性度好,理论上输出电压与转速严格线性关系增益高2.2.1 回转编码器的使用编码器A相计数器控制清零输出时钟时钟频率越高、测速误差越小。
但时钟频率受到计数器容量和工作上限频率的影响。
(解释:电机转速范围对计数器选择的影响:)周祖德教材P23:有关于关于时钟频率、转速、寄存器位数之间的匹配计算。
需要讲清楚:(1)一个A相脉冲中,时钟脉冲过多导致计数器溢出。
解决办法:增加计数器位数;限制被测电机的最小测量转速。
(2)一个A相脉冲中,时钟脉冲太少导致计数器计数相对误差过大。
解决办法:限制被测电机的最高测量转速2.3 位置传感器位置传感器与位移传感器位置传感器应用:工作台到位检测,行程开关,通常为开关量2.3.1 接触式位置传感器微动开关,矩阵式位置传感器2.3.2 接近式位置传感器电磁式:用于检测电磁材料。
(画图解释涡电流式、霍尔)电容式:几乎可以检测所有的固体和液体材料。
(画图)将电容其作为振荡电路的一部分。
光电式:对环境有一定要求。
(画图:透射型、反射性(输出电流小))气压式、超声波式:在很多情况下:位移传感器可以对位置进行测量,如涡电流式传感器;位置传感器也可以作为位移传感器使用,如编码器。
2.4 压力传感器(图)2.4.1 压阻式压力传感器一种半导体材料的电阻率随其所受的压力变化2.4.2 应变式压力传感器外界压力是半导体电阻或应变片的形状发生变化,导致其电阻变化2.4.3 压电式压力传感器利用压电效应第3章电动机驱动机器控制3.1 步进电机驱动及其控制步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
目前,生产步进电机的厂家的确不少,但具有专业技术人员,能够自行开发,研制的厂家却非常少,大部分的厂家只一、二十人,连最基本的设备都没有。