《2017年-3《机电液控制系统》13机自机班课程总复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年-3《机电液控制系统》13机自机班课程总复习（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1课程总复习课程总复习课程总复习课程总复习“机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统”课程总复习资料仅用于课程总复习资料仅用于课程总复习资料仅用于课程总复习资料仅用于“班上的同学班上的同学班上的同学班上的同学”（2017年年年年13级机自级机自级机自级机自）复习和浏复习和浏复习和浏复习和浏览本课程的主要内容览本课程的主要内容览本课程的主要内容览本课程的主要内容，查找教材页码查找教材页码查找教材页码查找教材页码、校对校对校对校对笔记等笔记等笔记等笔记等。部分内容仅为标题部分内容仅为标题部分内容仅为标题部分内容仅为标题，全面复习仍然全面复习仍然全面复习仍然全面复习仍然需要看看自己的
2、听课笔记需要看看自己的听课笔记需要看看自己的听课笔记需要看看自己的听课笔记。尤其是教材和各尤其是教材和各尤其是教材和各尤其是教材和各个教学重点个教学重点个教学重点个教学重点。机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统(总复习总复习总复习总复习) 含三个含三个含三个含三个pdf文件文件文件文件: 1(47页页页页) + 2(80页页页页) + 3(153页页页页) 共共共共280页页页页仅限仅限仅限仅限“班上的同学班上的同学班上的同学班上的同学”使用使用使用使用，不得传播不得传播不得传播不得传播！2第第第第 1 章章章章 概论概论概论概论1 “机电液控制系统机电液控制系统机电液控制
3、系统机电液控制系统”的教学内容的教学内容的教学内容的教学内容教学计划教学计划教学计划教学计划：讲课32学时课程总学分：2教学目的教学目的教学目的教学目的、要求要求要求要求(按照教学大纲)本课程是机自专业机械电子工程方向的核心专业课程本课程是机自专业机械电子工程方向的核心专业课程本课程是机自专业机械电子工程方向的核心专业课程本课程是机自专业机械电子工程方向的核心专业课程。通过本课程的学习通过本课程的学习通过本课程的学习通过本课程的学习，学生应该掌握机电液控制系统的基学生应该掌握机电液控制系统的基学生应该掌握机电液控制系统的基学生应该掌握机电液控制系统的基本理论本理论本理论本理论、常用控制技术和典
4、型机电系统的工作原理常用控制技术和典型机电系统的工作原理常用控制技术和典型机电系统的工作原理常用控制技术和典型机电系统的工作原理。学学学学习如何将现代传感检测习如何将现代传感检测习如何将现代传感检测习如何将现代传感检测、信息处理等领域中的相关技术信息处理等领域中的相关技术信息处理等领域中的相关技术信息处理等领域中的相关技术综合应用于机械综合应用于机械综合应用于机械综合应用于机械、电子和流体系统电子和流体系统电子和流体系统电子和流体系统，学习机电液控制系学习机电液控制系学习机电液控制系学习机电液控制系统中的各种设计方法和应用技巧统中的各种设计方法和应用技巧统中的各种设计方法和应用技巧统中的各种设
5、计方法和应用技巧, 提高综合应用能力提高综合应用能力提高综合应用能力提高综合应用能力。机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统3机电一体化概念机电一体化概念机电一体化概念机电一体化概念Mechatronics=Mechanics+Electronics机械工程和电子工程相结合的技术机械工程和电子工程相结合的技术机械工程和电子工程相结合的技术机械工程和电子工程相结合的技术，以及应用这些技术以及应用这些技术以及应用这些技术以及应用这些技术的机械电子装置的机械电子装置的机械电子装置的机械电子装置（产品产品产品产品，如如如如：数控机床数控机床数控机床数控机床、机器人机器人机器人机器人）
6、。）。）。）。机电一体化产品的表现形式机电一体化产品的表现形式机电一体化产品的表现形式机电一体化产品的表现形式1.机械的电子化机械的电子化机械的电子化机械的电子化 如如如如：无刷电机无刷电机无刷电机无刷电机，石英电子钟表石英电子钟表石英电子钟表石英电子钟表、电子秤电子秤电子秤电子秤2.机电技术完全融合机电技术完全融合机电技术完全融合机电技术完全融合 如如如如：打印机打印机打印机打印机、复印机复印机复印机复印机、扫描显微镜扫描显微镜扫描显微镜扫描显微镜机电一体化系统设计机电一体化系统设计机电一体化系统设计机电一体化系统设计与与与与“机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统机电液控制系统 ”机电
7、一体化机电一体化机电一体化机电一体化中的机电液中的机电液中的机电液中的机电液（如如如如：机床液压伺服机床液压伺服机床液压伺服机床液压伺服 ）42 教学方式教学方式教学方式教学方式：培养综合应用技能培养综合应用技能培养综合应用技能培养综合应用技能、典型应典型应典型应典型应用讲解用讲解用讲解用讲解1 讲课与实验-认真听讲，动手实验。（演示实验、文稿、图片；建议进行电路小实验）2 培养综合应用技能-系统归纳,举一反三，典型应用。特点特点特点特点：1. 包括机电液控制系统所涉及的各个方面的内容。（机电液控制系统中的传感器、控制器、驱动和执行设备）2. 测控系统通过计算机连接，运行环境多样。（如：步进电
8、机远程压力表、水位计） 。5（第第第第 1 章章章章2） 典型应用专题实例典型应用专题实例典型应用专题实例典型应用专题实例飞行高度和液位控制系统飞行高度和液位控制系统飞行高度和液位控制系统飞行高度和液位控制系统飞机示意图飞机示意图飞机示意图飞机示意图给定电位器给定电位器给定电位器给定电位器反馈电位器反馈电位器反馈电位器反馈电位器7给给给给定定定定装装装装置置置置放放放放大大大大器器器器舵机舵机舵机舵机飞机飞机飞机飞机反馈电反馈电反馈电反馈电位器位器位器位器垂直垂直垂直垂直陀螺仪陀螺仪陀螺仪陀螺仪0c扰动扰动扰动扰动俯仰角控制系统方块图俯仰角控制系统方块图俯仰角控制系统方块图俯仰角控制系统方块图
9、飞机方块图飞机方块图飞机方块图飞机方块图8液位控制系统液位控制系统液位控制系统液位控制系统控制器控制器控制器控制器减速器减速器减速器减速器电动机电动机电动机电动机电位器电位器电位器电位器浮子浮子浮子浮子用水开关用水开关用水开关用水开关Q2Q1cifSM9（第一章）提问飞行高度和液位控制系统中的电位器可能出现什么问题？103 机电液传动方式的比较与现代工机电液传动方式的比较与现代工机电液传动方式的比较与现代工机电液传动方式的比较与现代工业发展趋势业发展趋势业发展趋势业发展趋势1传动方式传动方式传动方式传动方式（见教材见教材见教材见教材）（）（）（）（机械传动机械传动机械传动机械传动、电气传动电气
10、传动电气传动电气传动、流体传动流体传动流体传动流体传动液压传动液压传动液压传动液压传动（平稳、力大。）2 传动方式与应用场合传动方式与应用场合传动方式与应用场合传动方式与应用场合（举例：气压传动与液压传动在汽车门与挖掘机控制中的应用。 重点：根据应用场合来确定传动方式）3 微电子技术和多媒体计算机的广泛应用于微电子技术和多媒体计算机的广泛应用于微电子技术和多媒体计算机的广泛应用于微电子技术和多媒体计算机的广泛应用于现代工业现代工业现代工业现代工业，机电液传动方式包括传动机电液传动方式包括传动机电液传动方式包括传动机电液传动方式包括传动、控制控制控制控制、检测等在内的完整的自动化技术检测等在内的
11、完整的自动化技术检测等在内的完整的自动化技术检测等在内的完整的自动化技术。（举例：微电子和计算机技术在液压同步及电液控制系统中的应用。重点：微电子技术应用于机械系统）113 微电子技术应用微电子技术应用微电子技术应用微电子技术应用（举例1：ABS控制系统。 重点：微电子技术应用于机械系统）1213ABS系统中传动部件的工作原理动画系统中传动部件的工作原理动画系统中传动部件的工作原理动画系统中传动部件的工作原理动画，思考思考思考思考题题题题：如何解决如何解决如何解决如何解决 1 动力不足动力不足动力不足动力不足 2 管道泄漏管道泄漏管道泄漏管道泄漏。（汽车构造flash动画 原理：刹车系统 答1
12、 动力刹车答2 刹车油缸）143 微电子技术应用微电子技术应用微电子技术应用微电子技术应用（举例2：多媒体计算机的广泛应用于现代工业）15机电一体化概论（补充小结）机电一体化系统设计机电一体化系统设计机电一体化系统设计机电一体化系统设计.pdf 2(11/247).pdf 2(11/247).pdf 2(11/247).pdf 2(11/247)机电机电机电机电一体化基本功能要素一体化基本功能要素一体化基本功能要素一体化基本功能要素（单元单元单元单元）机电一体化系统设计机电一体化系统设计机电一体化系统设计机电一体化系统设计. . . .pdfpdfpdfpdf 6(15/244)6(15/24
13、4)6(15/244)6(15/244)机电机电机电机电一体化产品与系统一体化产品与系统一体化产品与系统一体化产品与系统（分类表分类表分类表分类表）17第 2 章 机电液控制系统1 机电液控制系统的基本组成与被控系统动态机电液控制系统的基本组成与被控系统动态机电液控制系统的基本组成与被控系统动态机电液控制系统的基本组成与被控系统动态模型的建立方法模型的建立方法模型的建立方法模型的建立方法控制系统的基本组成控制系统的基本组成控制系统的基本组成控制系统的基本组成：控制器控制器控制器控制器+被控系统被控系统被控系统被控系统控制器控制器控制器控制器：比较环节比较环节比较环节比较环节+放大环节放大环节放
14、大环节放大环节+执行机构执行机构执行机构执行机构（比较环节中的传感器与比较电路） （要点：检测偏差用以消除偏差）被控系统被控系统被控系统被控系统：一台完整的机器通常有三大组成部分，即原动机、传动装置和工作机构。原动机是机器的动力源，工作机构用来完成所要求的动作，传动装置的作用是传递能量和进行控制。（目前广泛使用的传动 装置这样五种：机械传动、电力传动、气体传动、液体传动和上述传动的组合传动复合传动。）（根据应用场合不同，被控系统作为一台完整的机器不一定需要复杂的控制器。）20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四18反馈控制原理负反馈概念负反馈概念负反馈概念负反馈概念典型系统框图典
15、型系统框图典型系统框图典型系统框图闭环系 统开环控制20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四控制系统的基本组成控制系统的基本组成控制系统的基本组成控制系统的基本组成19反馈控制典型系统举例机电液控制技术机电液控制技术机电液控制技术机电液控制技术.pdf 7/244 .pdf 7/244 .pdf 7/244 .pdf 7/244 转向控制系转向控制系转向控制系转向控制系统统统统汽车转向汽车转向汽车转向汽车转向20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四机电液控制技术机电液控制技术机电液控制技术机电液控制技术. . . .pdfpdfpdfpdf 8/244 8/244
16、8/244 8/244 电液伺服模电液伺服模电液伺服模电液伺服模拟振动试验系统拟振动试验系统拟振动试验系统拟振动试验系统20被控系统动态模型的建立方法：1）被控系统的动态特性是指该系统在稳定状被控系统的动态特性是指该系统在稳定状被控系统的动态特性是指该系统在稳定状被控系统的动态特性是指该系统在稳定状态下对正弦信号的输出态下对正弦信号的输出态下对正弦信号的输出态下对正弦信号的输出。（。（。（。（此句为概念要点此句为概念要点此句为概念要点此句为概念要点）2）建立机电液控制系统动态模型的基本方法建立机电液控制系统动态模型的基本方法建立机电液控制系统动态模型的基本方法建立机电液控制系统动态模型的基本方
17、法是根据物理特性建立以下方程是根据物理特性建立以下方程是根据物理特性建立以下方程是根据物理特性建立以下方程：（1）受力平衡方程受力平衡方程受力平衡方程受力平衡方程（2）流量平衡方程流量平衡方程流量平衡方程流量平衡方程（3）压力平衡方程压力平衡方程压力平衡方程压力平衡方程（4）能量平衡方程能量平衡方程能量平衡方程能量平衡方程 （5）其它平衡方程其它平衡方程其它平衡方程其它平衡方程(1 方程举例：F Q I P V E =0 2 应用举例：机床液压系统）20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四21要点：(举例：F Q I P V E =0)（要点：深入掌握根据物理特性建立平衡方程，不
18、要只考虑某一具体物理量。）（要点：复杂系统按照建立“平衡方程”的需要来进行“细分”）20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四22控制系统的数学模型1.控制系统的微分方程描述控制系统的微分方程描述控制系统的微分方程描述控制系统的微分方程描述）RLC电路电路电路电路20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四根据电路基本原理有根据电路基本原理有根据电路基本原理有根据电路基本原理有：=+dtduciuuLiRcrcdtdircccuudtduRcdtudLc=+2223控制系统的数学模型2）质量质量质量质量弹簧弹簧弹簧弹簧阻尼系统阻尼系统阻尼系统阻尼系统20172017年年3
19、 3月月1616日星期四日星期四由牛顿定律由牛顿定律由牛顿定律由牛顿定律：= maFFkydtdyfdtydm=+2224控制系统的数学模型电动机电动机电动机电动机：20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四电路方程电路方程电路方程电路方程：aaaaariRdtdiLEu+=动力学方程动力学方程动力学方程动力学方程：dtdJMMc= aad aEkMk i=22()aaacaarcddadL JR JL dMRddkuMkdtkdtRdtk+ =25补充例Simulink计算机仿真计算机仿真计算机仿真计算机仿真26单自由度单自由度单自由度单自由度”mkc”系统系统系统系统 (mkc
20、 p18.md l) 采用采用采用采用Simulink对系统进行仿真对系统进行仿真对系统进行仿真对系统进行仿真。已知参数已知参数已知参数已知参数：m=1 kg; c=1 kg/s; k=1 n/m 27282930机电液系统的典型环节20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四1.比例环节2. 积分环节3. 惯性环节4. 一阶微分环节5. 振荡环节6. 二阶微分环节液压控制（机械设计手册 单行本第21篇）成大先编p.25 / 364 ） （典型环节补充例）312 典型电动机计算机控制系统的分析及其在流体控制系统中的应用举例20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四电动机计
21、算机控制系统的硬件组成电动机计算机控制系统的硬件组成电动机计算机控制系统的硬件组成电动机计算机控制系统的硬件组成：（提问：直流、单相、三相电动机的原理、基本控制方法、工作电源与基本控制电路比较）电动机电动机电动机电动机 +“强电强电强电强电”控制系统控制系统控制系统控制系统计算机计算机计算机计算机 + “接口接口接口接口”控制电路控制电路控制电路控制电路（提问：1 如何进行信号放大 2 反电动势限制方法 3 现代交、直流固态继电器的应用）3220172017年年3 3月月1616日星期四日星期四直流伺服电动机的速度控制直流电动机脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM
22、)调速电动机与伺服系统电动机与伺服系统电动机与伺服系统电动机与伺服系统3320172017年年3 3月月1616日星期四日星期四空心杯直流伺服电动机1内定子内定子内定子内定子；2外定子外定子外定子外定子；3空心杯空心杯空心杯空心杯电枢电枢电枢电枢4电刷电刷电刷电刷；5换向器换向器换向器换向器(机电一体化设计基础机电一体化设计基础机电一体化设计基础机电一体化设计基础#.pdf p93/2474 伺服系统设计伺服系统设计伺服系统设计伺服系统设计)3420172017年年3 3月月1616日星期四日星期四空心杯直流伺服电动机空心杯直流伺服电动机空心杯直流伺服电动机空心杯直流伺服电动机35201720
23、17年年3 3月月1616日星期四日星期四直流电动机的速度控制直流电动机的速度控制直流电动机的速度控制直流电动机的速度控制脉宽调制脉宽调制脉宽调制脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称简称简称简称PWM)调速调速调速调速调速方法有三种：调压、调阻和调磁。（1）改变电枢回路电阻（2）改变磁场磁通（3）改变电枢电压3620172017年年3 3月月1616日星期四日星期四直流电动机的方向控制交流异步伺服电动机的工作原理3720172017年年3 3月月1616日星期四日星期四异步伺服电动机的工作原理3820172017年年3 3月月1616日星期四日星期四步进电动机及控制（基
24、本工作原理）步进电动机的驱动39步进电动机的驱动p112单电压驱动单电压驱动单电压驱动单电压驱动p113双电压驱动双电压驱动双电压驱动双电压驱动p114恒流斩波电路恒流斩波电路恒流斩波电路恒流斩波电路p117电流细分电流细分电流细分电流细分40步进电动机的驱动41步进电动机的驱动42步进电动机的驱动43步进电动机的驱动44在流体控制系统中的应用举例连铸造液压系统图连铸造液压系统图连铸造液压系统图连铸造液压系统图 （要点要点要点要点：动画方式具有直观的优点动画方式具有直观的优点动画方式具有直观的优点动画方式具有直观的优点）软件软件软件软件-关键函数的调用方法关键函数的调用方法关键函数的调用方法关
25、键函数的调用方法1调用系统端口函数调用系统端口函数调用系统端口函数调用系统端口函数inport()和和和和outport()以实现对端口的读以实现对端口的读以实现对端口的读以实现对端口的读写操作写操作写操作写操作2调用系统清屏函数调用系统清屏函数调用系统清屏函数调用系统清屏函数cleardevice()以实现分屏动画以实现分屏动画以实现分屏动画以实现分屏动画调用系统端口函数调用系统端口函数调用系统端口函数调用系统端口函数inportb()20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四453 典型步进电机计算机控制系统的分析及其在流体控制系统中的应用举例20172017年年3 3月月16
26、16日星期四日星期四（提问提问提问提问：步进电机的应用现状步进电机的应用现状步进电机的应用现状步进电机的应用现状、工作原理工作原理工作原理工作原理、基本控制方法基本控制方法基本控制方法基本控制方法、常用工常用工常用工常用工作电源作电源作电源作电源、常用步角度与常用常用步角度与常用常用步角度与常用常用步角度与常用“细分细分细分细分”等控制电路的基本工作原理等控制电路的基本工作原理等控制电路的基本工作原理等控制电路的基本工作原理）步进电机计算机控制系统的硬件组成步进电机计算机控制系统的硬件组成步进电机计算机控制系统的硬件组成步进电机计算机控制系统的硬件组成、工作原理工作原理工作原理工作原理及关键技
27、术及关键技术及关键技术及关键技术：计算机计算机计算机计算机 + “接口接口接口接口”控制电路控制电路控制电路控制电路 + 驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路 + 步进电机步进电机步进电机步进电机（提问提问提问提问：1 如何进行信号放大如何进行信号放大如何进行信号放大如何进行信号放大 2 反电动势限制方法反电动势限制方法反电动势限制方法反电动势限制方法 3 关键技术的推关键技术的推关键技术的推关键技术的推广应用广应用广应用广应用）（要点要点要点要点：步进电机及驱动电路步进电机及驱动电路步进电机及驱动电路步进电机及驱动电路恒流电源组恒流电源组恒流电源组恒流电源组的基本工作原理的基本工作原理的基本工作
28、原理的基本工作原理）46软件-控制步进电机的程序分析1定义定义定义定义/Dim outnum As Integer, portid As IntegerDim fz As BooleanPrivate Declare Sub Outport Lib Vbio32.dll (ByVal portid%, ByValnbyte%) 调用调用调用调用VC+6.0自编自编自编自编DLL。2 复位复位复位复位/portid = Val(&H + 378) 378为打印机数据口为打印机数据口为打印机数据口为打印机数据口outnum = Val(&H + 0)Outport portid, outnum打印
29、机数据口置打印机数据口置打印机数据口置打印机数据口置03 正转正转正转正转/Private Sub CmdStep4_Click() 步进电机连速正转步进电机连速正转步进电机连速正转步进电机连速正转。Dim O(-4 To 4) As IntegerDim N As IntegerspRTS.FillColor = RGB(255, 0, 0)* 以下四句为以下四句为以下四句为以下四句为VB的数组赋值法的数组赋值法的数组赋值法的数组赋值法，用于为用于为用于为用于为O(-4 To 4)赋值赋值赋值赋值。O(-4) = 8O(-3) = 1O(-2) = 220172017年年3 3月月1616日星期四日星期四47在流体控制系统中的应用举例（要点要点要点要点：阀口控制阀口控制阀口控制阀口控制）20172017年年3 3月月1616日星期四日星期四
