机电控制技术（中、高级）全套PPT课件.pptx

机电控制技术

（中、高级）;

第1章机电控制技术的概述

本章主要介绍是机电控制技术的基本知识，

也是机电控制技术的基础部分。;1.1机电控制技术的基本概念

1.1.1机电控制技术的概念

机电控制技术原义是一门集机械、电器及控

制技术为一体的综合技术。随着大规模集成电路

和微型计算机的微电子技术高速发展，并向传统

机械工业领域迅速渗透；因此，机电控制技术在

机械技术、电器技术的基础上融合了微电子技

术、自动控制技术、信息处理技术、检测传感技

术、电力电子技术等为一体的综合技术。;定义：机电控制技术是在现代工业的基础

上，综合运用了机械技术、微电子技术、自动控

制技术、信息处理技术、检测传感技术、电力电

子技术、接口及软件编程技术（支持技术）等群

体技术，完成系统信息的处理、接口的耦合、动

力的传递、物质的位移、能量的转换等功能。;机电一体化产品

在系统总体技术统筹下，根据系统功能目标

和优化组织结构目标，合理配置系统各部分，并

在有目的的信息流向引导下，相互协调、有机融

合和集成，形成能量或物质的有序的规则运动，

在高功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上

实现特定功能价值的系统工程技术。通常又称为

机电一体化技术；而机电一体化技术的结果成为

机电一体化产品，即综合应用多种技术而形成的

产品。;【例1-1】全自动供水系统

全自动供水系统如图1-1所示。;全自动供水系统融合、应用了机械技术（水

泵）、微电子技术与自动控制技术（控制柜中的

可编程控制器）、电力电子技术（变频器）、检

测传感技术（各种传感器）、信息处理技术（通

过数据线完成检测与控制等信息的传递及处理）

等多种技术。;全自动供水设备——机电一体化产品如图1-2所

示。;1.1.2机电控制技术的特点

1.机电有机地结合

在概念上，以电机为主导，以控制为线索，

将机、电有机结合起来。而不是机械技术与微电

子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这就

是机电控制技术与机械加电气所形成的机械电气

化在概念上的根本区别。

在???能上，机械技术由纯技术发展到机械电

气化，仍属传统机械技术，其主要功能依然是代

替和放大的体力。但是发展了机电控制技术后，

其主要功能更体现在高（多）功能、高质量、高

可靠性、低能耗等方向。;2.监测与控制并重

机电控制技术的应用不仅仅是“人的手与肢体”的延伸，还有的是“人的感官与头脑”的感知和智力。如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。

3.操作性能的柔性

应用了其他技术（如信息处理技术）能使机电控制技术及其系统的各部分机构按预先给定的程序进行运行、工作。在需要改变系统的整个或部分的运动规律时，无须改变系统的结构硬件（机械机构和电气电路），只须调整由一系列指令组成的软件，就可以达到预期的目的。;4.使用者与机器融合交互

在任何时刻、任何环境下，可根据内外界各

种参数（数据）的变化情况，通过界面随时人为

或自寻最佳的运行、工作程序，操作者无需直接

地现场的操作。如机械手能在高温、高压、多粉

尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨

重、单调、频繁的操作中代替人作业，实现远程

的监控。;1.2机电控制技术及其系统

机电控制技术是由多种技术相互交叉、相互

渗透、有机结合而形成的一种综合性技术，也就

是一个技术群（族）的总称。

机电控制技术包括：自动控制技术、信息处

理技术、检测传感技术、伺服驱动技术、精密机

械技术等;1.自动控制技术

自动控制技术是指使系统按照一定的程序有

目的、准确无误地运行。自动控制技术包括进行

开、闭环控制、高精度位置（定位）控制、速度

控制、自适应控制、校正补偿等。通过自动控

制，使系统的运行效率和精度都在迅速提高，而

且在工作过程中能及时发现故障，并自动实施切

换，减少了停机时间，使设备的有效利用率也迅

速提高。

实现自动控制的设备有变频器、可编程控制

器（PLC）等。;2.信息处理技术

信息处理技术是指系统在运行中，与运行的各种参数和状态以及自动控制有关的信息的传递、交换、存取、运算、判断、分析和结果处理等。

实现信息处理技术的主要设备是计算机。

计算机及其技术包括硬件和软件技术、网络与通信技术、数据处理技术和数据库技术等。因此，计算机实现对信息的处理，控制整个系统的正常运行，硬件、软件、网络与通讯和数据等成为关键。;3.检测传感技术

检测传感技术是将各种被测量（如物理量、化学量、生物量等）转换为相应的电量。

实现检测传感技术的部件是各