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机电一体化课件第5章
机电机电一体化系统设计体化系统设计
第5章机电一体化系统的元、部件特性分析
机电一体化系统元、部件特性分析
11 机械系统特性机械系统特性
2 传感器特性
3 执行元件特性
机电一体化系统元、部件特性分析
特性分析的目的
机电一体化系统各子系统的输入与输出之间不一定成
比例关系比例关系 ,,可具有某种频率特性可具有某种频率特性((动态特性或传递函数动态特性或传递函数)) ,,
即输出可能具有与输入完全不同的性质。
机械系统机械系统一般都般都具有非线性环节具有非线性环节 ,在非线性不能忽略在非线性不能忽略
时,只能用微分方程来研究其特性。
考虑各子系统的动态特性和非线性进行电子信息处理
系统设计是机电系统设计是机电一体化系统设计的体化系统设计的一个特点个特点。。
机电一体化系统元、部件特性分析
11 机械系统特性机械系统特性
2 传感器特性
3 执行元件特性
5.1 机械系统特性
机械系统的功能是将一种机械量变换成与目的要求对
应的另应的另一种机械量种机械量。
机械系统传递的物理量
• 运动:位移、速度和加速度
• 动力动力 :力和力矩力和力矩
动力传递中的主要问题
• 机械系统的各构成零部件必须具有承受其所受力(或
力矩力矩))的足够强度和刚度的尺寸。的足够强度和刚度的尺寸。
• 尺寸一大,质量和转动惯量就大,系统的响应就慢。
5.1 机械系统特性
系统负载质量和惯量不同,其响应快慢也不同。这就
是所谓的是所谓的动态特性动态特性。
系统动态分析基础
• 设系统输入信号为r(t) ,输出信号为c(t) ,则描述系
统运动特性的微分方程统运动特性的微分方程一般形式为:般形式为:
n n1 m m1
d c(t) d c(t) d r(t) d r(t)
aa aa aa cc((tt )) bb bb bb rr((tt ))
n dtn n1 dtn1 0 m dtm m1 dtm1 0
5.1 机械系统特性
• 系统的运动特性也可用传动函数来描述。线性定常
系统的传递函数定义为系统的传递函数定义为 :在零初始值下在零初始值下 ,系统系统((元件元件))
输出量拉氏变换与输入量拉氏变换之比。
a sn a sn1 a s a C (s) b sm b sm1 b s b R(s)
n n1 1 0 m m1 1 0
• 写成传递函数一般形式为
m m1
C s b s b s b s b
( ) m m1 1 0
G s
( ) n n1
( )
R
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