机械控制工程基础总结
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机械基础课程总结摘要机械基础课程是机械工程领域的基础课程之一,涵盖了机械工程学的核心概念和基本原理。
本文将总结机械基础课程的主要内容,并对其学习过程和应用前景进行讨论。
引言机械工程是一门综合性强的工程学科,广泛应用于制造业、航空航天、汽车工业等领域。
而机械基础课程作为机械工程学的入门课程,对于学生全面掌握机械工程的基本原理和技术方法起到了关键作用。
课程内容机械基础课程的内容主要包括以下几个方面:1. 基本原理机械基础课程首先介绍了机械工程学的基本原理,包括力学、热学、流体力学等知识。
学生通过对这些基本原理的学习,掌握了分析和解决机械工程问题的基本方法。
2. 零件和总成机械基础课程还详细介绍了机械工程中常见的零件和总成,如轴承、齿轮、联轴器等。
学生通过学习这些内容,了解了机械系统的组成和工作原理,并培养了对机械零部件进行选择和设计的能力。
3. 机械设计机械基础课程还包括了机械设计的基本知识。
学生通过学习机械设计的原理和方法,掌握了机械设计的基本流程和技术要求。
这对于日后从事机械设计工作的学生尤为重要。
4. 机械加工与制造机械加工与制造是机械基础课程的另一个重要内容。
学生通过学习机械加工和制造的基本原理和方法,了解了机械加工的流程和技术要求,培养了对机械加工工艺进行分析和改进的能力。
5. 机械控制机械基础课程还涉及了机械控制的基本原理和技术。
学生通过学习机械控制的知识,了解了机械系统的控制方法和技术要求,培养了对机械控制系统进行设计和调试的能力。
学习过程机械基础课程的学习过程主要包括以下几个方面:1.理论学习:学生通过听课、阅读教材、参加讨论等方式,系统学习机械基础课程的理论知识。
在理论学习过程中,学生需要理解并记忆相关的概念、公式和原理。
2.实践操作:机械基础课程还包括实践操作环节,学生需要通过实验、课程设计等方式,锻炼实际操作能力,加深对理论知识的理解和运用。
3.项目实践:为了将理论知识应用到实际工程中,机械基础课程通常还设置了项目实践环节。
机械手控制总结_机械手的个人工作总结一、项目经验在过去一年中,我参与了两个机械手项目的设计和开发工作。
项目一是针对工业生产线上的装配任务,需要设计一个多自由度的机械手,能够完成复杂的零部件装配任务;项目二是针对仓储物流行业,需要设计一个具有高速抓取和定位精度的机械手,能够快速完成货物的搬运和堆垛任务。
在这两个项目中,我负责机械手的控制系统设计和编程工作。
我根据项目需求分析了机械手的运动学特性和工作环境,确定了机械手的自由度和工作范围。
然后,我选用了PLC和伺服控制系统作为机械手的控制核心,编写了相应的控制程序,并通过仿真和调试验证了程序的正确性和稳定性。
我与机械设计师和电气工程师密切合作,完成了机械手的装配调试和现场运行测试,确保机械手能够正常工作。
二、技术能力在机械手控制方面,我具有以下技术能力:1. 机械手运动学分析能力:能够根据机械手的结构特点和工作任务,进行逆运动学和正运动学分析,确定机械手的关节角度和末端位姿。
2. PLC编程能力:熟练掌握Siemens和Allen-Bradley等主流品牌的PLC编程软件,能够编写各种控制逻辑和运动控制程序。
3. 伺服控制能力:具有伺服系统的调试和优化经验,能够实现伺服电机的高速精准控制。
4. 通信协议应用能力:熟悉Modbus、Profibus、EtherCAT等通信协议,能够实现机械手与上位机或其他设备的数据通信和控制。
5. 故障诊断和维护能力:具有丰富的现场故障排除经验,能够快速定位和解决机械手控制系统的故障。
三、工作总结在机械手控制工作中,我认识到了以下几点:1. 系统集成能力是关键:机械手控制涉及到多个学科领域的知识,需要与机械设计、电气控制、传感器等方面进行有效的协同工作,才能够实现整体系统的稳定运行。
2. 反馈调试是关键环节:机械手的控制系统需要根据传感器反馈实时调整控制策略,对系统稳定性和精度要求非常高。
3. 不断学习和更新技术:机械手控制技术在不断发展,需要密切关注行业最新技术和产品的发展,不断学习和更新知识。
第1篇一、实验目的1. 掌握机械控制基础实验的基本原理和方法。
2. 熟悉实验设备和仪器,了解其工作原理。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
4. 培养团队合作精神,提高沟通协调能力。
二、实验内容本次实验主要分为以下三个部分:1. 机械系统运动学分析2. 机械系统动力学分析3. 机械控制系统仿真三、实验原理1. 机械系统运动学分析运动学分析是研究物体运动规律的科学,主要包括位移、速度、加速度等基本运动参数。
在本实验中,我们通过实验设备对机械系统进行运动学分析,得到位移、速度、加速度等运动参数,进而研究机械系统的运动规律。
2. 机械系统动力学分析动力学分析是研究物体运动状态变化的原因和规律的科学。
在本实验中,我们通过实验设备对机械系统进行动力学分析,得到力、力矩、惯性力等基本力学参数,进而研究机械系统的动力学特性。
3. 机械控制系统仿真控制系统仿真是一种基于计算机的技术,通过对控制系统进行数学建模,模拟实际控制系统的工作过程。
在本实验中,我们利用仿真软件对机械控制系统进行建模和仿真,研究控制系统在不同参数下的性能。
四、实验设备1. 机械系统运动学分析实验设备:运动传感器、数据采集卡、计算机等。
2. 机械系统动力学分析实验设备:测力传感器、测力矩传感器、数据采集卡、计算机等。
3. 机械控制系统仿真软件:MATLAB/Simulink等。
五、实验步骤1. 机械系统运动学分析1.1 连接实验设备,确保传感器与数据采集卡连接正常。
1.2 启动数据采集软件,设置采样频率和采集时间。
1.3 启动机械系统,观察运动传感器输出信号。
1.4 对采集到的数据进行处理,得到位移、速度、加速度等运动参数。
1.5 分析机械系统的运动规律。
2. 机械系统动力学分析2.1 连接实验设备,确保传感器与数据采集卡连接正常。
2.2 启动数据采集软件,设置采样频率和采集时间。
2.3 启动机械系统,观察测力传感器和测力矩传感器输出信号。
第1篇随着科技的发展,自动化和智能化已经成为现代社会的重要特征。
在众多工程技术领域,控制机械作为一门基础而关键的学科,扮演着至关重要的角色。
在过去的学习过程中,我有幸接触到控制机械这门课程,通过理论与实践的结合,我对机械控制有了更为深刻的认识。
以下是我对控制机械课程的一些心得体会。
一、理论基础的重要性控制机械课程的学习,首先要求我们掌握扎实的理论基础。
在课程中,我们学习了经典控制理论、现代控制理论以及系统辨识与自适应控制等基本概念。
这些理论知识为我们理解和解决实际问题提供了强有力的支持。
1. 经典控制理论:通过学习经典控制理论,我们了解到传递函数、频率响应、稳定性等基本概念。
这些概念帮助我们分析系统的动态特性,为控制器的设计和调整提供依据。
2. 现代控制理论:现代控制理论将经典控制理论进行了扩展和深化,引入了状态空间、最优控制、鲁棒控制等概念。
这些理论使得我们在设计控制器时,能够更好地应对复杂系统的挑战。
3. 系统辨识与自适应控制:系统辨识与自适应控制是控制机械课程中的重要内容。
通过学习这些内容,我们能够根据系统的实际运行情况,动态调整控制器参数,提高系统的适应性和鲁棒性。
二、实践操作的体验理论知识的学习固然重要,但实践操作才是检验我们学习成果的关键。
在控制机械课程中,我们有机会进行一系列的实践操作,如模拟控制系统的搭建、实验数据的采集与分析等。
1. 模拟控制系统搭建:通过模拟控制系统的搭建,我们能够将理论知识与实际操作相结合。
在这个过程中,我们学会了如何选择合适的控制器、调整控制器参数,以及如何分析系统的响应。
2. 实验数据的采集与分析:在实验过程中,我们学会了如何使用各种测试仪器采集数据,如何对数据进行处理和分析。
这些技能对于后续的研究和工程实践具有重要意义。
三、团队合作与沟通控制机械课程的学习,往往需要团队合作来完成。
在课程设计和实验项目中,我们学会了如何与团队成员沟通、协作,共同解决问题。
机械控制工程基础1-2总结机械工程控制基础机械电子工程学院张永弟总结控制工程的应用总结第一章绪论控制:对对象施加某种操作,使其产生所期望的行为。
自动控制:该操作由控制装置自动完成,无须人的参与。
总结第一章绪论总结经典控制理论与现代控制理论经典控制理论现代控制理论时间20世纪50年代及以前20世纪50年代末及以后主要的解决的问题在复域(特别是频域) 内利用传递函数(或频率特性)来研究与解决单输入单输出线性系统的稳定性、响应快速性与响应准确性的问题在时域内利用状态空间分析来研究与解决多输入多输出系统的最优控制问题总结第一章绪论学习《机械工程控制基础》的目的? 使机械工程技术人员能以动力学的观点去看待一个机械工程系统,从系统中信息的传递以及反馈控制的角度分析系统的动态行为。
通过本课程的学习,应掌握经典控制论的基本理论和分析方法,研究和解决工程实际中的问题。
总结第一章绪论本课程的特点抽象概括桥梁方法论总结1.1机械工程控制论研究对象与任务《机械工程控制基础》的研究对象? 研究机械工程技术中广义系统的动力学问题。
12总结1.1机械工程控制论研究对象与任务1.系统及广义系统系统:按一定规律联系在一起的元素的集合。
广义系统:具备系统要素的一切事物或对象。
机械工程中的广义系统:元件、部件、设备、加工过程、车间、工厂、企业、集团、全球制造业等。
可大可小,可繁可简,完全由研究的需要而定。
总结1.1机械工程控制论研究对象与任务总结1.1机械工程控制论研究对象与任务总结1.1机械工程控制论研究对象与任务最优控制B系统分析A 研究内容C最优设计系统辨识ED滤波与预测总结1.2系统及其模型机械系统以实现一定的机械运动,输出一定的机械能,以及承受一定的机械载荷为目的的系统。
系统模型系统的模型包括实物模型、物理模型和数学模型等。
数学模型又包括静态模型和动态模型。
动态模型在一定条件下可以转换为静态模型。
在控制理论或控制工程中,一般关心的是系统的动态特性,因此,往往需要采用动态数学模型。
机械手控制总结范文项目六我们做的是工业机械手运动的pLC控制,在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命.机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一.机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸等机械器件组成;电气方面步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、等电子器件组成.该装置盖了可编程控制技术,位置控制技术、气动技术、检测技术等,是机电一体化的典型代表仪器之一.这一章介绍的机械手是由pLC输出两路脉冲,分别驱动横轴、竖轴步进电机驱动器,控制机械手横轴和竖轴的精确定位,微动开关将位置信号传给pLC主机;直流电机拖动手爪和底盘旋转,位置信号由旋转码盘和接近开关反馈给pLC主机;电磁阀控制气开阀的开关来控制机械手手爪的张合,从而实现机械手精确运动的功能.本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数.机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。
一般专用机械手有2~3个自由度。
机械手的分类按用途分类:专用机械手;通用机械手。
按驱动方式分类:液压传动型;气压传动型;电力传动型;机械传动型。
按控制方式分类:点位控制;连续轨迹控制。
按种类分类:串联机械手;并联机械手。
机械控制工程基础和自动控制原理的区别在工程学领域,机械控制工程基础和自动控制原理是两个重要的概念。
虽然它们在某些方面具有相似性,但它们之间存在着本质的区别。
本文将详细探讨这两个概念的区别,帮助读者更好地理解它们。
一、机械控制工程基础1.定义:机械控制工程基础主要研究如何利用机械系统来实现预期的控制目标。
它关注于机械结构、传动装置、传感器、执行器等组件的设计、分析和优化。
2.研究内容:- 机械系统的建模与仿真:研究如何建立机械系统的数学模型,并通过仿真分析系统性能。
- 控制器设计:根据控制目标,设计合适的控制器,实现对机械系统的有效控制。
- 传感器与执行器:研究如何选择和应用传感器、执行器等组件,以满足控制系统的需求。
3.应用领域:机械控制工程基础广泛应用于工业机器人、汽车、航空航天、精密制造等领域。
二、自动控制原理1.定义:自动控制原理主要研究如何利用控制理论、方法和技术,实现系统的自动控制。
它关注于控制系统的稳定性、准确性和快速性。
2.研究内容:- 控制理论:研究控制系统的数学模型、稳定性、线性与非线性控制、最优控制等理论。
- 控制方法:研究PID控制、模糊控制、自适应控制、鲁棒控制等具体控制方法。
- 控制技术:研究如何将控制理论和方法应用于实际控制系统,实现预期的控制效果。
3.应用领域:自动控制原理广泛应用于电力系统、化工、冶金、生物医学、交通等领域。
三、区别1.研究对象:机械控制工程基础关注于机械系统本身,而自动控制原理关注于控制系统的整体性能。
2.研究内容:机械控制工程基础侧重于机械结构、传动装置、传感器、执行器等组件的设计和分析;自动控制原理侧重于控制理论、方法和技术的应用。
3.应用领域:虽然两者在某些领域有交叉,但机械控制工程基础主要应用于机械领域,而自动控制原理广泛应用于各种工业、农业、生物医学等领域。
4.目标:机械控制工程基础的目标是实现机械系统的精确控制,而自动控制原理的目标是实现控制系统的稳定性、准确性和快速性。
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一:填空题
1. 什么叫反馈,反馈控制?
将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端,并与输入信号共同作用于系统的过
程,称为反馈或信息反馈。
所谓的反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。
2. 经典控制系统需要做什么?
本书需要是以经典控制理由来研究问题1,即通过已知系统与输入求输出,来进行系
统分析方面的问题研究。
3. 控制系统的目标和要求是什么?
目标:所谓控制系统,是指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系
统。 反馈控制是实现自动控制最基本的方法。
基本要求: 稳定性,准确性,快速性
4. 在闭环反馈系统中什么是偏差和误差?发生在什么部位?
偏差:系统的输入量与反馈量之差,即比较环节的输入。
误差信号: 它是指输出量的实际差与希望值之差,通常希望值是系统的输入量,这里
需要注意,误差和偏差是不相同的概念,只有在单位反馈系统,即反馈信
号等于输出信号的情况下,误差才等于偏差。
发生在什么部位?
5. 什么是传递函数?
传递函数是线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉式变换与输入量的拉式变换之比。
如何将微分方程转化成传递函数。(P27 例2-1)
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6. 什么是开环传递函数?
描述的是开环系统(没有反馈的系统)的动态特性。它是开环系统中系统输出的
拉氏变换与系统输入的拉氏变换之比。
开环传递函数与闭环传递函数关系是什么样的?
Gk(s)=G(s)·H(s) 开环传递函数
Gb(s)=G(s)/1+G(s)·H(s) 闭环传递函数
开环传函是闭环传函的一部分。
针对开环传递函数什么叫O型系统,I型系统,II型系统,特征是什么?P80,81
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什么叫稳定性?(见图)
稳定因素充分必要条件是什么?
影响系统稳定因素是什么?
线性系统稳定性的影响因素:系统的结构和参数(而与初始条件、输入量的
形式和大小均无关)。
非线性系统稳定性的影响因素:系统的结构和参数、初始条件、输入量的形
式和大小。
7. 稳定性与开环增益关系是什么?
开环增益:即未接入负反馈电路时的放大倍数
衡量指标是什么?
如果系统稳定性不够,通过什么方法调节?
相位超前校正
校正方式:串联校正,并联校正
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二 简答题
1. PID校正指的是什么? 对系统的影响是什么?
PID校正是一种负反馈闭环控制,PID控制器通常与被控对象串联连接,做串联校正环节。
PID控制器结构改变灵活,比例与微分,积分的不同组合可分别构成PD,PI PID控制器。单
由比例环节构成的控制器为比例控制器(P控制器),其实现比较简单,作用相当于串联校
正中的增益调整,即增大系统的比例系数可以减少稳态误差,提高系统的控制精度。
2. 给定一个传递函数,分析该函数有哪些环节组成。
(1) 比例环节
比例环节又称无惯性环节,其运动方程式为oixtKxt
比例环节的传递函数为oiXsGsKXs
(2) 惯性环节
显然,其传递函数为oi1XsKGsXsTs
(3) 微分环节
其运动方程式为ioddxxtTt
传递函数为oi()()XsGsTsXs
(4) 积分环节
其运动方程式为oi01()()dtxtxttT
其传递函数为
o
i
()1()()Xs
GsXsTs
(5) 振荡环节
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这种环节的微分方程式为
2
2
oo
oi
2
dd2()()ddxx
TTxtKxttt
其传递函数为
o
22
i
()()()21Xs
K
GsXsTsTs
(6) 二阶微分环节
这种环节的微分方程式为
2
ii
2
oi
2
dd2ddxtxt
xtKxttt
其传递函数为
o
22
i
21XsGsKssXs
(7) 延迟环节
延迟环节不单独存在,一般与其它环节同时出现。
延迟环节的输入量 ixt与输出量 oxt之间有如下关系:oixtxt
延迟环节是线性环节,故而其传递函数为
3. 给定一个传递函数,求这个函数的幅值和相位。(P120 4-2(1) 参考 P91 4-2
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4. 什么叫幅值裕量,相位裕量(P134 图5-13)
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会标注:Wr Wc Kg r
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三 作图题
画波特图
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P120 4-6 1,2,3,4
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四,计算题
1. 给定开环传递函数,求闭环传递函数
2. 控制系统基本?
单位阶跃信号的拉式变换是什么? 1/S 单位斜坡信号是1/S2
什么叫单位阶跃?
系统在单位阶跃信号作用下的输出称为单位阶跃响应。
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求系统的稳态误差?
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3. 给定传递函数,求相位裕量与幅值裕量。 P136-5-10
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4. 给定传递函数,求K值范围 P142 5-4 P135 5-9
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