第七章 自动化与控制科学.pptVIP

* 仓库管理机器人 机械手 智能清洁机器人 清洁机器人 家庭服务机器人 智能机器人 机器人战车 侦察机器人 机器人战车 战争机器人 仿真机器人 R2宇航人形机器人，于2011年2月24日由“发现号”航天飞机带进太空站，作为常住空间站“工作人员”，用来帮助空间站的宇航员完成一些日常工作。将来R2的改进型将可以代替宇航员出仓完成一些危险作业。 机器人生产、机器人清扫、机器人战争的时代将会到来！ 按应用分类 按“智能”分类 机器人的分类 二、机器人的分类 工业机器人 初级智能机器人 高级智能机器人 工业机器人 特种机器人 除工业机器人之外的所有机器人 三、人类与机器人 机器人的终极目标：利用《人工智能》原理发展具有人类智能的人造机器。人工智能包括学习任何知识的能力、推理能力、语言能力和形成自己的观点的能力。机器人专家还远远无法实现这种水平的人工智能，但他们已经在有限的人工智能领域取得了很大进展。 家用机器人：机器人将在我们未来的日常生活中扮演重要的角色，分担家务劳动，为发展机器人产业带来巨大商机。 机器人造福人类：机器人代替人们去完成一些单调、枯燥或是危险的工作。考察世界工业发展的潮流，已经证明：发展机器人是一条必由之路。没有机器人，人将变为机器；有了机器人，人仍然是主人。 军用机器人：发展用于战场阻击、扫雷、侦察各类军用机器人，将可能改变未来战争形式，出现机器人与人之间、机器人与机器人之间的战争。 7.4 自动控制系统的控制方式 控制方式 开环 控制 闭环 控制 一、开环控制 开环控制的特点是控制装置与被控对象之间只有正向控制作用而没有反向作用的连接方式，即系统的输出量对输入量没有影响。 开环控制系统框图 ug 放大器和控制装置 ud n d 直流电机开环调速系统 例： 二、闭环控制 闭环系统原理框图 闭环控制：在控制器与被控对象之间，不仅有正向作用通路，而且存在着反馈作用通路。即系统的被控量对输入量有直接影响。 这里的反馈是指把输出量检测出来反送到系统的输入端并与输入信号比较以影响控制的过程。若反馈信号是与输入信号相减则称为负反馈；若相加，则称为正反馈。 ug 放大器和控制装置 ud n d ub 直流电机闭环调速系统 直流电机速度的闭环控制 说明：首先，对电动机的转速进行测量、转换。然后将测量信号与输入量进行比较。由于转速之间不容易直接比较大小，因此，将输入与输出转速变换成相应的电压信号。由速度传感器完成变换。最后，根据偏差的极性和大小来调整转速，使电机转速恒定。 四、自动控制系统的控制方式 控制方式比较 闭环控制 精度较高， 结构较复杂，分析设计较难。 开环控制 精度较低， 结构较简单，分析设计较易。 控制方式比较 两类系统各有特点 自动控制系统的分类 1，按参考输入形式 分为恒值系统和随动系统 2，按系统特性 分成线性系统和非线性系统 3，按信号的传递形式 分成连续系统和离散系统 4，按信号的多少分为 单输入单输出与多输入多输出系统 5，按参数变化分 为定 常系统和时变系统 三、自动控制系统的分类 7.5 自动控制系统的性能指标 是系统工作稳定性，它是保证控制系统能够正常工作的首要条件，是控制系统的一项最重要的指标。 是系统控制准确性，它反映系统的被控输出最终复现系统期望输出值的能力。要求稳态误差越小越好。 是指输出过渡过程持续时间的长短，要求系统快速进入稳态。即快速性 稳 自动控制系统的三大指标 7.6 工业自动化与信息化 一、信息技术与工业自动化 四大技术： 微电子技术计算机技术 通信技术 软件技术 企业管理 产品消售管理 物流供应 生产过程控制 生产设备控制、检测和诊断 信息技术与 工业自动化 信息技术 工业自动化 现代工业自动化是自动控制技术与信息技术相结合的产物，是工业自动化发展的必然趋势。 1. 信息技术与企业的关系 （1）信息化扩展了 企业的市场空间 （2）信息技术引发 产品设计的变革 （3）信息技术用于 产品质量控制 信息技术与企业关系 网络把企业的资金、物流、生产、市场、采购等信息实时、准确提供给管理者，实现了管—控一体化。 CAD软件使设计者不再使用图板。三维 CAD软件不仅可以实体造型，还可以进行产品模拟分析。 数字技术提高生产过程的自动检测水平和控制精度、优化装置和过程控制效果，实现增加产量、提高质量。 2. 现代工业自动化 传统的工业自动化：即机电一体化。主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、信号处理单元、接口等硬件单元，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，组成工业自动化系统。 现代工业自动化：综合