自动控制系统使用与维护-全套PPT课件.pptx

情境目标：

1、了解数控机床的组成各个环节；

2、掌握控制系统的结构以及工作过程；

3、可以独立的设计、制作脉冲发生器；

4、可以独立的设计、制作脉冲分配器；

5、可以独立的设计、制作功率放大器；

6、掌握对步进电机驱动环节的维护和简易故障处理。;任务一数控机床电气控制系统的初步认识

;图1-2无人驾驶飞机按预定轨迹飞行;图1-3我国研制的地空导弹;一、了解开环控制与闭环控制;（一）开环控制系统;

;（二）闭环控制系统;图1-6闭环控制系统;控制量：希望水位的设定值；

被控制量：实际水位；

扰动量：出水量；

被控对象：水池；

测量元件：浮子；

比较元件：电位器；

放大元件：放大器；

执行元件：电动机，减速器，进水阀门。

;二、了解自动控制系统的一般概念;典型自动控制系统一般都是由参考输入元件、比较元件、控制元件、执行元件、被控对象以及反馈元件六个基本单元组成。每个基本单元都用一个方块表示，信号传递方向用箭头表示，传递方向都是单方向不可逆的，指向方块的箭头表示输入信号，离开方块的箭头表示输出信号。;三、闭环系统的举例及性能要求;

2、恒值系统

;3、恒值系统;由上述举例表明，尽管控制系统不同，复杂各异，但基本组成是类同的，即闭环系统的基本组成为：(1)比较元件；(2)放大元件；(3)执行元件；(4)校正元件；(5)被控对象；(6)测量元件。

;为了实现自动控制的基本任务，必须对系统在控制过程中表现出来的行为提出要求。对控制系统的基本要求，通常是通过系统对特定输入信号的响应来满足的。

（一）稳定性

稳定性是保证控制系统正常工作的先决条件。一个稳定的控制系统，其被控量偏离期望值的初始偏差应随时间的增长逐渐减小或趋于零

（二）快速性

为了很好地完成控制任务，控制系统仅仅满足稳定性要求是不够的，还必须对其过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。

（三）准确性

理想情况下，当过渡过程结束后，被控量达到的稳态值（即平衡状态）应与期望值一致。;四、了解系统的传递函数;（二）传递函数的定义;在初始条件为零时，对方程两边进行拉氏变换,有

;五、绘制方框图并进行等效变换;

;;b、环节的并联：;（五）控制系统传递函数?;2、扰动作用下的闭环系统;参考输入量R(s)和扰动量N(s)同时作用于系统时，系统的响应为;任务二脉冲发生器的设计与制作;2、或运算

或运算：当决定一件事情的几个条件中，只要有一个或一个以上条件具备，这件事情就会发生。;（二）其它常用逻辑运算;;二、多谐振荡器的设计;（一）555定时器的简介;（二）用555定时器构成的多谐振荡器;三、多谐振荡器应用实例;任务三脉冲分配器的设计与制作;2.逻辑功能表;二、同步RS触发器;（二）逻辑功能;（三）触发器功能的几种表示方法;3.驱动表

;任务四功率放大器的设计与制作;（二）三极管的分类;（三）三极管电流分配与放大原理;三极管的电流分配关系:

直流电流放大系数：?=IC/IB

交流电流放大系数：?=△IC/△IB

一般?≥1，通常?≈?

电流分配关系：IE=IC+IB和IC=?IB

;（四）三极管的伏安特性及主要参数;①截止区

（a）发射结和集电结均反向偏置；

（b）不计穿透电流ICEO，有IB、IC近似为0；

（c）集电极和发射极之间电阻很大，三极管相当于一个开关断开。

②放大区

（a）发射结正偏，集电结反偏；

（b）IC=βIB；

（c）NPN型硅管，UBE≈0.7V；锗管，UBE≈0.2V。

③饱和区

（a）发射结和集电结均正向偏置；

（b）三极管的电流放大能力下降，通常有ICβIB；

（c）此时UCE值很小，称三极管的饱和压降，用UCES表示。一般硅三极管的UCES约为0.3V，锗三极管的UCES约为0.1V；

（d）集电极和发射极近似短接，三极管类似于一个开关导通。

;二、共射极基本放大电路

（一）电路组成

;（三）放大电路的分析;2、直流通路;三、功率放大电路的类型及使用;2、乙类放大状态

;、;2.典型应用电路;情境二数控机床伺服系统及常用执行元件的维护与选择;任务一认识数控机床的伺服系统;一、数控机床的初步认识;（二）数控机床的特点;二、认识数控机床伺服系统及其组成;（一）直流主轴驱动系统;（二）交流主轴驱动系统;（三）进给伺服系统;三、对数控机床伺服系统进行分类;（一）开环伺服系统;（二）闭环伺服系统;（三）半闭环伺服系统;四、根据数控机床的特点提出对数控机床伺服系统的要求;

任务实施

1.在实训车间参观数控机床，针对数控机床的伺服系统进行仔细观