《机电一体化系统设计基础》..PPT

传感检测 传感器的特性 常用传感器 传感检测系统的组成 测量方案对比 与计算机接口 位移传感器 速度、加速度传感器 力、力矩传感器 编码器 光栅 高速端间接测量 低速端间接测量 低速端直接测量 传感器检测系统的组成 执行器 控制及功率 放大 信号 显示 信号 输出 信号 记录 输入 设备 被测 对象 传感器 数据 采集 信号调理电路 信号 处理 稳压 电源 高速端间接、 低速端间接、低速端直接测量 测量方案对比： DC伺服电机 联轴器 齿轮 工件 工作台 丝杠 滚珠螺母 光电编码器 直线测 量系统 四、伺服驱动技术（16小时） 1．教学内容 （1）伺服驱动技术概述； （2）伺服驱动系统的种类及其特性； （3）机电一体化系统常用的伺服驱动电机。 2．教学要求 （1）掌握伺服驱动的基本原理； （2）了解机电一体化伺服驱动系统的种类及其特性； （3）熟悉常用伺服驱动电机的基本原理及其控制方法。 [考核内容]： （1）伺服驱动的基本原理； （2）伺服驱动系统的种类及其特点； （3）机电一体化系统常用的伺服驱动电机的工作原理、特点、选用及其控制方式。 [考核要求]： （1）掌握伺服驱动的基本原理； （2）了解机电一体化伺服驱动系统的种类及其特点； （3）理解常用伺服驱动电机的工作原理、特点、选用及其控制方式。 伺服 驱动 作用、分类及要求 步进伺服 系统 3. 直流伺服 系统 工作原理 调速特性 驱动 闭环控制 分类 工作原理 运行特性 驱动与控制 调速特性 机械特性 晶闸管调速驱动 PWM驱动 步距角的计算 定子旋转的方向 转子的转速 闭环伺服系统中工作台的位置信号仅能通过电机上的传感器或是安装在丝杆轴端的编码器测得。（ × ） 对同一种步进电机，三相单三拍的步距角是三相六拍的（ C ）倍。 A．0.5 B．1 C．2 D．3 五、自动控制技术（16小时） 1．教学内容 （1）机电一体化自动控制技术概述； （2）机电一体化自动控制系统的设计方法； （3）计算机控制技术； （4）可编程序控制器技术； （5）嵌入式技术。 2．教学要求 （1）熟悉机电一体化系统的控制方式及其理论基础； （2）掌握机电一体化自动控制系统的设计方法； （3）熟悉计算机控制技术； （4）了解可编程序控制器技术； （5）了解嵌入式技术。 [考核内容]： （1）机电一体化系统的控制方式及特点； （2）计算机控制系统的组成和常用类型； （3）可编程序控制器的组成技术及控制系统设计； （4）嵌入式系统的特点。 [考核要求]： （1）理解机电一体化系统的控制方式及特点； （2）理解计算机控制系统的组成和常用类型； （3）理解可编程序控制器的组成，掌握可编程序控制器控制系统设计； （4）了解嵌入式系统的特点。 自动控制 1. 基本要求 系统组成 数字PID 系统设计思路 PLC应用技术 建模与仿真 计算机 控制系统 2. 主要 内容 嵌入式系统 现场总线技术 建模 仿真: Simulink 模型类型 建模方法 建模过程及实例 组成及各部分作用 参数整定 采样周期的确定 基本组成 工作原理 常用语言及指令 程序编制 仿真根据采用的模型可以分为计算机仿真、半物理仿真和全物理仿真。（ √ ） PID控制算法中比例、积分、微分部分各起何作用？ 答：P（比例）I（积分）D（微分）调节器是将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。其中比例调节起纠正偏差的作用，其反应迅速；积分调节能消除静差，改善系统静态特性；微分调节有利于减少超调，加快系统的过渡过程。此三部分作用配合得当，可使调节过程快速、平稳、准确，收到较好的效果。 采用PLC设计两台电动机A、B交替工作的系统，要求如下：①按压瞬时接触按钮X1，A电机工作(输出Y1)，B电机停止；只有在A电机工作的条件下，按压瞬时接触按钮X2，B电机工作(输出Y2)。A电机停止；任何时候按压瞬时接触按钮X3，A，B二电动机都停止工作。 （1）写出I/O分配表； （2）选择PLC，画出梯形图。 六、机电一体化系统设计与综合（16小时） 1．教学内容 （1）机电一体化系统设计概述； （2）机电一体化系统的产品规划； （3）机电一体化系统的概念设计； （4）机电一体化系统接口设计； （5）机电一体化系统的评价与决策； （6）机电一体化系统的试制与调试； （7）机电一体化系统的现代设计方法。 2．教学要求 （1）掌握机电一体化系统设计的流程和规律； （2）了解机电一体化系统的产品规划； （3）了解机电一体化系统的概念设计； （4）熟悉机电一体化系统的接口设计； （5）了解机电一体化系