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自动化控制基础(气动)ppt课件

目录contents气动自动化控制概述气动元件及系统组成气动基本回路与典型应用气动自动化控制系统设计气动自动化控制系统仿真与调试气动自动化控制系统实验与案例分析

气动自动化控制概述01

定义气动自动化控制是利用气体压力作为动力源，通过控制元件对气体进行控制和调节，实现对执行机构的驱动和控制的一种技术。特点气动自动化控制具有响应速度快、动作灵敏、结构简单、维护方便、成本低廉等优点。同时，由于气体具有可压缩性，因此气动系统还具有一定的缓冲能力。气动自动化控制定义与特点

气动自动化控制在机械制造领域应用广泛，如机床、冲压机、注塑机等设备的动力驱动和控制系统。机械制造气动自动化控制在汽车工业中用于实现车门、车窗、座椅等部件的自动控制和调节。汽车工业在航空航天领域，气动自动化控制被应用于飞机和航天器的舵面控制、起落架收放、发动机启动等系统。航空航天气动自动化控制还被应用于冶金、化工、纺织、印刷等行业的自动化设备中。其他领域气动自动化控制应用领域

智能化随着人工智能和机器学习技术的发展，气动自动化控制将实现更高程度的智能化，提高系统的自适应能力和控制精度。绿色环保未来气动自动化控制将更加注重环保和节能，采用低噪音、低能耗的气动元件和系统设计方案。网络化物联网技术的普及将推动气动自动化控制系统的网络化发展，实现远程监控和故障诊断。集成化气动自动化控制将与机械、液压、电气等控制技术进一步融合，形成多技术集成的综合控制系统。气动自动化控制发展趋势

气动元件及系统组成02

油雾器对压缩空气进行润滑，减少元件磨损。减压阀将储气罐中的高压空气减压至系统所需的压力。压力开关监测储气罐压力，控制空气压缩机的启停。空气压缩机将大气压力的空气压缩为较高压力的空气，提供气动系统所需的气源。储气罐储存压缩空气，稳定系统压力，减少空气压缩机频繁启动。气源处理元件

控制元件控制压缩空气的流动方向，实现气动执行元件的正反转或停止。控制系统压力，保持压力稳定或限制最高压力。控制压缩空气的流量，调节气动执行元件的运动速度。实现气动系统的逻辑控制，如与、或、非等逻辑功能。方向控制阀压力控制阀流量控制阀逻辑元件

将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动负载做直线往复运动。气缸气马达摆动马达将压缩空气的压力能转换为旋转运动，驱动负载转动。将压缩空气的压力能转换为摆动运动，驱动负载摆动。030201执行元件

管路及接头消音器过滤器压力表辅助元接气动元件，输送压缩空气。降低气动系统运行时产生的噪音。过滤压缩空气中的杂质和水分，保证系统清洁干燥。显示系统压力，便于监控和调试。

气动基本回路与典型应用03

通过调节气源压力或改变负载大小，实现对执行元件工作压力的控制。压力控制原理包括减压阀、安全阀等，用于调节和稳定系统压力。压力控制阀如气动夹紧装置、气动刹车等。压力控制回路应用压力控制回路

速度控制阀包括节流阀、调速阀等，用于调节气体流量。速度控制原理通过改变执行元件的进气量或排气量，实现对执行元件运动速度的控制。速度控制回路应用如气动马达调速、气缸缓冲等。速度控制回路

方向控制回路方向控制原理通过改变气流的方向，实现对执行元件运动方向的控制。方向控制阀包括换向阀、单向阀等，用于改变气流方向。方向控制回路应用如气动执行器的正反转、气缸的伸缩等。

气动机械手气动自动化生产线气动工具气动阀门典型应用案例分析利用气动技术实现机械手的快速、准确抓取和搬运。如气动打磨机、气动螺丝刀等，利用气动技术提高工具的效率和便携性。通过气动技术实现生产线的自动化、高效化运行。利用气动技术实现阀门的快速开关和远程控制。

气动自动化控制系统设计04

确保系统安全性、稳定性、高效性；满足生产工艺要求；易于维护和管理。明确控制需求与目标；进行系统分析与建模；选择适当的控制策略和方法；设计控制器和执行机构；进行系统仿真与测试；实施与优化。系统设计原则与步骤设计步骤设计原则

根据测量需求选择位置、速度、加速度、压力、温度等传感器。传感器类型确定传感器数量、安装位置及测量范围，确保测量精度和可靠性。传感器配置传感器选择与配置

根据系统特性和控制需求，选择PID控制、模糊控制、神经网络控制等策略。控制策略采用适当的控制算法，编写控制程序，实现控制器与执行机构的协同工作。实现方法控制策略制定及实现方法

性能评价指标稳定性、准确性、快速性、鲁棒性等。优化方法针对系统性能不足，采用参数整定、控制策略优化、硬件升级等方法进行改进。同时，可利用仿真技术进行系统性能预测和评估，指导系统优化。系统性能评价与优化方法

气动自动化控制系统仿真与调试05

提供丰富的库函数和模块，支持多种控制策略设计和仿真。MATLAB/SimulinkAMESimAdams使用方法专注于液压系统仿真，