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03211机电系统智能控制技术课程考试说明一、课程使用教材、大纲机电系统智能控制技术的教材为《机电一体化技术基础与产品设计》，刘杰编著，冶金工业出版社，2010年版。
二、本课程的试卷题型结构及试题难易度1.试卷题型结构表2．试卷按“了解”、“掌握”、“熟练掌握”三个认知层次命制试题，“了解”30%，“掌握”40%，“熟练掌握”为30%。
3．试卷难易程度大致可分为“容易”、“中等偏易”、“中等偏难”、“难”。
根据课程的特点，每份试卷中，不同难易程度试题所占的分数比例大致依次为“容易”占30分、“中等偏易”30分、“中等偏难”20分、“难”占20分。
三、各章内容分数的大致分布四、各章内容的重、难点五、各题型试题范例及解题要求1.单项选择题（每小题1分，共16分）要求：在下列每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
范例：MCS-51单片机中，堆栈指针当前值SP=35H，执行指令RET后SP的值为（ A ）A. 33HB. 34HC. 36HD. 37H2.填空题（每空1分，共10分）范例：从传递信息的类型分，计算机总线包括总线、地址总线和数据总线三种。
解答：控制（直接将答案积分填在横线上，不需要写出过程）3.简答题（每小题6分，共30分）要求：写出详细要点。
范例：为满足使用要求，机电一体化系统的机械传动结构在设计时主要采用哪些措施？解答：（1）缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；（1分）（2）采用摩擦系数很低的传动部件和导向支撑部件；（1分）（3）提高传动与支承的刚度；（1分）（4）选用最佳传动比，提高系统分辨率，减少转动惯量；（1分）（5）缩小反向死区误差；（1分）（6）改进支承及架体的结构设计以提高刚性，减小振动，降低噪声。
（1分）4.编程题（每小题8分，共24分）范例：利用MCS-51单片机的定时/计数器功能，使端口P1.0输出一个周期2ms的方波，试用定时器T0，以方式0编写该程序。
云南一机驱动器说明书第一章：产品介绍1.1 产品概述云南一机驱动器是一种用于控制电机运行的设备，广泛应用于各个领域的机械设备中。
本驱动器采用先进的技术，具有高效、稳定、可靠的特点。
1.2 产品特点1）高效能：采用先进的控制算法和优化设计，提高能源利用率，降低能源消耗。
2）稳定性强：具备良好的电磁兼容性和抗干扰能力，确保电机运行平稳。
3）可靠性高：采用高品质的元器件和严格的生产工艺，提高产品的可靠性和使用寿命。
4）操作简便：采用人性化设计，配备直观的操作界面，方便用户进行操作和监控。
5）安全可靠：具备多种保护功能，如过载保护、短路保护等，保障设备和人员安全。
第二章：安装与调试2.1 安装准备在安装之前，用户需要检查驱动器的外观是否完好，确认所需的安装配件是否齐全。
同时，还需根据实际需要选择合适的安装位置，并确保该位置通风良好、无阻碍，并且远离易燃、易爆等危险物品。
2.2 连接电源将驱动器的电源线与电源接触器的电源输出端相连，并确保连接牢固可靠。
然后，将电源线的另一端插入电源插座中，但在开机之前，必须确保电源开关处于关闭状态。
2.3 连接电机将驱动器的输出端与电机的输入端连接，注意正确连接相位和接线方式。
接线完成后，应检查连接是否牢固，并确保绝缘性能良好，以防电气故障。
2.4 调试设置在连接完成后，用户需要按照说明书中的操作步骤进行相应的调试设置。
根据实际需求，设置驱动器的运行参数、控制模式、速度曲线等，确保驱动器能够满足设备的要求。
第三章：使用与维护3.1 启动与停止在正式使用驱动器之前，用户需要确保所有的连接都正确无误，并按照说明书中的启动步骤进行操作。
启动后，用户可以通过操作界面进行参数调整和监控。
在停止使用驱动器时，用户应先将电机停止运行，然后再关闭驱动器的电源开关。
同时，还需定期进行设备的维护与检查，确保设备的正常运行。
3.2 故障排除在使用过程中，如果发生故障，用户可以根据说明书中的故障排除指南进行相应的处理。
伺服电机及其控制原理伺服电机是一种能够根据外部控制信号来实现准确位置控制的电动机。
它通过搭配编码器或传感器，能够反馈运动信息，实现高精度的运动控制。
伺服电机广泛应用于机器人、自动化设备、工业生产线以及医疗仪器等领域。
伺服电机的工作原理可以简单描述为：通过控制器将目标位置和当前位置进行比较，计算出位置偏差，并通过电机驱动器控制电机旋转，使得位置偏差最小化，从而实现精确的位置控制。
通常情况下，伺服电机控制系统由以下几个主要组成部分构成：1.电机：伺服电机通常采用直流电机或交流电机，有时也会采用步进电机。
电机的类型和规格取决于具体的应用需求。
2.编码器或传感器：它们负责检测电机的位置或运动状态，并将这些信息反馈给控制器。
编码器可以采用不同的工作原理（如光电式、磁电式等），用于提供高精度的位置反馈。
3.控制器：控制器是伺服系统的核心部件，其功能是接收来自外部的指令信号，并输出给电机驱动器。
控制器通常采用微处理器或数字信号处理器（DSP）来实现控制算法，并与编码器/传感器配合使用，实现位置反馈和误差校正。
4.电机驱动器：电机驱动器负责将来自控制器的指令信号转化为电流或电压输出，控制电机的旋转。
电机驱动器通常包含功率放大器、保护电路和信号转换电路等部分。
伺服电机的控制原理基于闭环反馈控制的思想，主要包括位置控制和速度控制两个方面。
对于位置控制，控制器将目标位置与当前位置进行比较，并计算出位置误差。
根据误差大小和方向，控制器调整输出信号，通过电机驱动器控制电机的旋转，使得位置误差最小化。
位置反馈信号由编码器或传感器提供，控制器通过比较反馈信号和目标位置来实现闭环控制。
对于速度控制，控制器将目标速度与当前速度进行比较，并计算速度误差。
根据误差大小和方向，控制器调整输出信号，通过电机驱动器控制电机的转速，使得速度误差最小化。
速度反馈信号通常由编码器或传感器提供，控制器通过比较反馈信号和目标速度来实现闭环控制。
在实际应用中，伺服电机控制系统还需要考虑加速度、阻尼等因素，以实现更加精确的运动控制。
电机控制电路的工作原理(一)电机控制电路的工作原理1. 概述•电机控制电路是一种用于控制电机运行的电路，是电机驱动的重要组成部分。
•通过控制电路，可以实现电机的启动、停止、速度调节和方向控制等功能。
2. 电机基本原理•电机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的设备。
•基本原理包括电磁感应、磁场和电流之间的相互作用等。
•不同类型的电机，如直流电机、交流电机和步进电机，其工作原理略有不同。
直流电机工作原理•直流电机是利用电磁感应原理产生转矩，实现旋转运动的电机。
•通过直流电源和电刷子将电能传递给电枢产生磁场，与永磁体产生相互作用，从而使电机旋转。
交流电机工作原理•交流电机是利用交流电源供电，通过磁场和电流交互作用产生旋转运动的电机。
•交流电机包括感应电机和同步电机，其工作原理基于电磁感应和磁场转动的原理。
步进电机工作原理•步进电机是将电脉冲信号转换为角位移的电机。
•通过不同的脉冲信号，可实现电机按固定角度旋转，用于定位和控制精度要求较高的应用。
3. 电机控制电路组成电机控制电路由多个组件组成，包括电源、开关、驱动器和反馈系统等。
电源•电源为电机提供工作所需的电能。
•一般使用直流电源或交流电源，根据电机类型和工作需求选择合适的电源。
开关•开关用于控制电机的启动、停止和方向控制。
•常见的开关包括手动开关、按钮开关和继电器等。
驱动器•驱动器是控制电机速度和转向的关键组件。
•根据电机类型的不同，驱动器可以是电调或控制器。
•通过调节驱动器的输出信号，可以实现对电机速度和方向的控制。
反馈系统•反馈系统用于监测电机运行状态，并将信息反馈给控制器。
•常见的反馈系统包括编码器、传感器和霍尔效应元件等。
4. 电机控制电路工作过程电机控制电路的工作过程可分为电源供电、开关控制、驱动器调节和反馈系统返回等环节。
电源供电•首先，电源为电机提供工作所需的电能。
•根据电机的额定电压和电流，选择合适的电源进行供电。
开关控制•开关用于控制电机的启动、停止和方向控制。
直流⽆刷电机驱动器说明书（1）BLDC⽆刷电机驱动器(UB510)使⽤⼿册w w w.u p u ru.c o m感谢您使⽤本产品，本使⽤操作⼿册提供UB510驱动器的配置、调试、控制相关信息。
内容包括。
l驱动器和电机的安装与检查l试转操作步骤l驱动器控制功能介绍及调整⽅法l检测与保养l异常排除本使⽤操作⼿册适合下列使⽤者参考l安装或配线⼈员l试转调机⼈员l维护或检查⼈员在使⽤之前，请您仔细详读本⼿册以确保使⽤上的正确。
此外，请将它妥善放置在安全的地点以便随时查阅。
下列在您尚未读完本⼿册时，请务必遵守事项： l安装的环境必须没有⽔⽓，腐蚀性⽓体及可燃性⽓体l接线时禁⽌将电源接⾄电机 U、V、W 的接头，⼀旦接错时将损坏驱动器 l在通电时，请勿拆解驱动器、电机或更改配线l在通电运作前，请确定紧急停机装置是否随时启动l在通电运作时，请勿接触散热⽚，以免烫伤警告：驱动器⽤于通⽤⼯业设备。
要注意下列事项：(1).为了确保正确操作，在安装、接线和操作之前必须通读操作说明书。
(2).勿改造产品。
(3).当在下列情况下使⽤本产品时，应该采取有关操作、维护和管理的相关措施。
在这种情况下，请与我们联系。
①⽤于与⽣命相关的医疗器械。
②⽤于可能造成⼈⾝安全的设备，例如：⽕车或升降机。
③⽤于可能造成社会影响的计算机系统④⽤于有关对⼈⾝安全或对公共设施有影响的其他设备。
(4).对⽤于易受震动的环境，例如：交通⼯具上操作，请咨询我们。
(5).如未按上述要求操作，造成直接或间接损失，我司将不承担相关责任。
1概述本公司研发⽣产的BLDC驱动器是⼀款⾼性能，多功能，低成本的带霍尔传感器直流⽆刷驱动器。
全数字式设计使其拥有灵活多样的输⼊控制⽅式，极⾼的调速⽐，低噪声，完善的软硬件保护功能，驱动器可通过串⼝通信接⼝与计算机相连，实现PID参数调整，保护参数，电机参数，加减速时间等参数的设置，还可进⾏IO输⼊状态，模拟量输⼊，告警状态及母线电压的监视。
行业高精度伺服控制系统方案第1章项目背景与需求分析 (3)1.1 行业概述 (3)1.2 高精度伺服控制系统在行业的重要性 (3)1.3 项目需求分析 (4)第2章伺服控制系统技术概述 (4)2.1 伺服控制技术发展历程 (4)2.1.1 电气伺服控制技术的初期阶段 (4)2.1.2 数字化伺服控制技术 (5)2.1.3 现代伺服控制技术 (5)2.2 伺服控制系统的基本原理 (5)2.2.1 控制器 (5)2.2.2 驱动器 (5)2.2.3 执行机构 (5)2.2.4 反馈环节 (5)2.3 伺服控制系统的关键技术 (5)2.3.1 传感器技术 (6)2.3.2 驱动器技术 (6)2.3.3 控制算法 (6)2.3.4 伺服系统集成与优化 (6)第3章高精度伺服电机选型与设计 (6)3.1 伺服电机类型及特点 (6)3.2 高精度伺服电机的选型原则 (6)3.3 伺服电机的结构设计 (7)第4章伺服驱动器设计与实现 (7)4.1 伺服驱动器概述 (8)4.2 伺服驱动器硬件设计 (8)4.2.1 电路设计 (8)4.2.2 元件选型 (8)4.2.3 接口设计 (8)4.3 伺服驱动器软件设计 (8)4.3.1 控制算法 (8)4.3.2 软件架构 (8)4.3.3 程序编写与调试 (8)4.3.4 系统优化与测试 (9)第5章位置控制系统设计 (9)5.1 位置控制原理 (9)5.1.1 控制系统模型 (9)5.1.2 位置传感器 (9)5.2 位置控制器设计 (9)5.2.1 控制器结构 (9)5.2.2 PID参数整定 (9)5.3.1 控制算法选择 (10)5.3.2 算法实现 (10)5.3.3 系统调试与优化 (10)第6章速度控制系统设计 (10)6.1 速度控制原理 (10)6.1.1 速度闭环控制 (10)6.1.2 速度反馈 (11)6.2 速度控制器设计 (11)6.2.1 控制器选型 (11)6.2.2 控制器参数整定 (11)6.3 速度控制算法实现 (11)6.3.1 PID控制算法 (11)6.3.2 速度控制算法实现步骤 (11)6.3.3 算法优化 (11)第7章伺服系统功能优化 (12)7.1 伺服系统参数整定 (12)7.1.1 参数整定的必要性 (12)7.1.2 参数整定方法 (12)7.2 模糊控制策略在伺服系统中的应用 (12)7.2.1 模糊控制原理 (12)7.2.2 模糊控制器设计 (12)7.2.3 模糊控制在伺服系统中的应用实例 (12)7.3 神经网络控制策略在伺服系统中的应用 (12)7.3.1 神经网络控制原理 (12)7.3.2 神经网络控制器设计 (13)7.3.3 神经网络控制在伺服系统中的应用实例 (13)第8章伺服控制系统集成与调试 (13)8.1 伺服控制系统集成 (13)8.1.1 系统组成 (13)8.1.2 集成步骤 (13)8.1.3 注意事项 (13)8.2 伺服控制系统调试方法 (13)8.2.1 调试流程 (14)8.2.2 调试工具与仪器 (14)8.3 调试过程中的常见问题及解决方法 (14)8.3.1 电机运行不稳定 (14)8.3.2 电机发热严重 (14)8.3.3 位置控制精度差 (14)8.3.4 系统响应速度慢 (14)8.3.5 系统噪音大 (14)第9章伺服控制系统可靠性分析 (14)9.1 伺服系统可靠性概述 (14)9.2 伺服系统故障分析 (15)9.2.2 故障原因 (15)9.3 伺服系统可靠性提升策略 (15)9.3.1 设计优化 (15)9.3.2 制造与装配 (15)9.3.3 运行与维护 (15)第10章伺服控制系统应用案例分析 (16)10.1 工业伺服控制系统应用案例 (16)10.1.1 案例背景 (16)10.1.2 系统方案 (16)10.1.3 应用效果 (16)10.2 服务伺服控制系统应用案例 (16)10.2.1 案例背景 (16)10.2.2 系统方案 (16)10.2.3 应用效果 (16)10.3 特种伺服控制系统应用案例 (16)10.3.1 案例背景 (17)10.3.2 系统方案 (17)10.3.3 应用效果 (17)第1章项目背景与需求分析1.1 行业概述我国经济的持续发展和科技进步，行业在我国得到了广泛关注和迅速发展。
