1基础知识_机电控制工程 高钟毓资料
电气工程自动化低压电器中继电器的应用 高梓毓
电气工程自动化低压电器中继电器的应用高梓毓摘要：目前我国的电气工程处在跨越式发展的阶段，科技的日益更新，让继电器这一元件在电气工程中的使用效果以及作用都在不断提高。
为了保障电气工程的质量以及其安全性，需要发现继电器中存在的优点与缺点，更好地提高继电器使用效果，让继电器能够确保电气工程在运行时电压稳定，减少突发异常电压对电气工程设备造成的损坏。
科学、合理地使用继电器，既能够充分发挥继电器本身的积极性，同时也能够延长继电器的使用寿命，对于我国国民经济以及电气工程质量而言，都有着促进的作用。
关键词：电气工程自动化；低压电器；继电器引言对于电气工程及其自动化来讲，加强低压电器中继电器的应用势在必行，其既能保证设备运行的安全性与稳定性，还能实现电气工程良性发展。
基于此，相关人员需加大低压电器中继电器的应用力度，促使其存在的实效性发挥出最大化，以期电气工程发展到新高度，为我国现代社会健康发展做铺垫。
本文主要针对电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用为进行分析，详细如下：1继电器的相关原理实际上，继电器属于电子控制器件，其由被控制系统与控制系统两方面组成，一般运用到自动控制电路之中，其实际上是运用小电流控制大电流的自动开关。
而继电器是拥有隔离作用的自动开关，在电力电子设备、遥控、自动控制、遥测等方面应用最广泛，是十分关键的控制元件之一。
而继电器通常都具备反映输入变量的感应机构，也就是输入部分，这些变量包含光、速度、温度、电流、温度、电压、功率、频率等；还包含控制被控电路通断的执行机构，也就是输出部分；而继电器除了输出部分与输入部分，好包含耦合隔离输入量，功能处理与对输出部分展开驱动工作的中间机构，也就是驱动部分。
作为一种控制元件，总结起来，继电器有下述几点优势：（1）拓展控制范围。
比如多触点继电器控制信号到达一定值时，能够通过多种模型，实现接通、换接以及开断多路电路。
（2）放大。
比如中间继电器和灵活性继电器等等，利用非常微小的控制量，能够实现对大功率电路控制。
煤矿机电设备维修和故障诊断技术
试论煤矿机电设备的维修和故障诊断技术摘要：随着科学技术与生产的发展，机械设备工作强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备更加复杂，各部分的关联愈加密切，从而往往某处微小故障就爆发链锁反应，导致整个设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性的毁坏。
这不仅会造成巨大的经济损失，而且会危及人身安全，后果极为严重。
本文对机电设备的维修和故障检测技术进行分析研究。
关键词：机电设备维修故障检测1、前言机电设备是煤炭企业固定资产中的重要组成部分，是煤炭企业不可缺少的物资基础，设备装备的先进程度和能否合理使用、科学维修和故障检测、适时检修和更新改造、使设备发挥最大的效能，对煤炭企业至关重要。
机电设备的维修和故障检测是全过程的维修和故障检测，以获得寿命周期最经济、设备综合效能最高的目标。
设备维修和故障检测实行检修、改造和更新相结合，经济维修和故障检测技术相结合。
2、机电设备的维修2.1设备维修的必要性机器设备是由各种零部件组成的，由于各种零部件材质不同。
使用的条件不同，它们的磨损和损坏的程度也不同，1台机器设备在使用过程中，由于运转造成有些零部件间的磨损，以及长时间运转造成的有些零部件疲劳和表现，使设备的性能降低，这样就必须通过维护和维修来恢复某些零部件的性能。
1台机器设备由于有形损坏的不均匀性，有些零部件已经磨损而且有些零部件还在正常工作，这样只要将损坏的易损件进行更換和修复，就可以使机器正常运转，恢复其使用性能，比购置1台相同规格的新设备既经济又节省时间。
如1台40t刮板输送机电机，有时由于使用不当造成轴承落架，只要更换轴承就可以恢复原有性能，这样比购买1台新电动机要节省时间，既经济又合理，延长了机器设备的使用寿命。
2.2设备无限循环维修带来的弊端适时的设备维修是必要的，既经济又合理。
但是无止境的长期维修下去，就不合理，也不经济了。
1台机器在长期运转使用中，由于各零部件间产生的摩擦和材质的疲劳和老化导致性能逐渐降低，这种物理变化，通常通过维修来补偿，但是维修也是有限度的，该矿在2002年有sgw-40t刮板输送机107台，配用电动机270台。
浅谈机电一体化专业就业前景及就业方向
浅谈机电一体化专业就业前景及就业方向论文关键词：机电一体化应用就业前景论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的大体应用，并对机电一体化专业就业前景及就业方向进行了分析。
0引言作为全国发展较为掉队的省份，到贵州主政不到一年的省委书记栗战书、省长赵克志指出，工业强省战略是贵州更好更快发展的必然选择，因此，“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略和城镇化带动战略。
在这样的时期背景下，作为职业院校的一名教师，深感机电一体化专业又迎来了发展的春天。
随着现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同窗科的交叉与渗透，致使了工程领域的技术革命与改造。
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与组成、生产方式及管理体系发生了庞大转变，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
但机电一体化专业就业前景如何，机电一体化专业就业方向有哪些？这些问题成了很多家长和同窗们想要了解的问题。
1机电一体化技术的大体应用机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处置功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所组成的系统的总称。
其大体特征可归纳为：机电一体化是从系统的观点动身，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术和软件编程技术等群体技术，按照系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高靠得住性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
在现代机械制造业中的应用传统机械制造业是成立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来取得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低本钱取得高质量和高效率，其生产盈利是靠机械取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技术来获取的。
哈工大机电学院本科生综合课程设计2：最后附两张cad大图,一份完整的装配图
目录第一章总体方案设计 (2)1.1任务设计书及指标 (2)1.1.1设计任务书 (2)1.1.2主要技术指标 (2)1.2总体方案确定 (2)1.2.1方案确定思想 (2)1.2.2方案对比分子与确定 (3)第二章机械系统设计 (3)2.1竖直坐标工作台外形尺寸及重量估计 (5)2.2竖直导轨参数确定 (7)2.3滚珠丝杠计算和选择 (7)2.3.1 滚珠丝杠强度计算 (8)2.3.2 滚珠丝杠传动效率计算 (8)2.4伺服电机的计算与选取 (8)2.4.1 等效转动惯量的计算 (11)2.4.2 伺服电机等效负载转矩的计算 (11)2.4.3 伺服电机的选型 (12)2.5 联轴器的选用 (13)参考文献 (13)第一章 总体方案设计1.1任务设计书及指标1.1.1设计任务书题目：两维工作台（步进电机+滚珠丝杠+Y 向可加减速器方案）结构设计任务：本项目要求的两维工作台为竖直平面内的X-Y 工作台，其中Y 向为竖直，X 向为水平，电动工作方式。
1.1.2主要技术指标1）工作台台面尺寸：X 向200mm ，Y 向200mm ，台面要求沿均匀布置同心圆上分布圆间隔30mm 的M6螺孔（螺孔深度不小于15mm ），中心须有20mm 定心圆孔。
2）工作台承载：载荷重量50Kg 。
3）行程要求：X 向500mm ，Y 向1000mm 。
4）位置定位精度：X 向0.1mm ，Y 向0.05mm 。
5）最大运动精度：X 向0.1m/s ，Y 向0.2m/s 。
1.2总体方案确定根据设计任务书的要求确定总体方案。
1.2.1方案确定思想两坐标数控工作台台体设计主要分为机械系统部件和台体上的测控部件。
机械系统部件又分为导轨组成，传动组成，减速装置等；测控部件又分为伺服电机，检测及反馈元件等等。
1) 工作台型号为HXY-2020； 2) 行程要求X=200mm ，Y=200mm ；3) 工作台面尺寸为C ×B ×H=270×250×18； 4) 底座外形尺寸为C ×B ×H=1000×25×840； 5) 工作台最大长度为1000mm ； 6) 工作台负载重量为N=500N ；7) 工作台最快移动速度max max 0.2/;x y v v m s ==8)X,Y方向的定位精度为0.05mm；9)工作台负载小，运动灵敏度高，低速；10)定位精度高；11)考虑到结构稳定，安全，建议基座和滑台采用铸造工艺。
机电控制工程基础(第一章)
3.伺服系统又称随动系统 系统输入量随时间任意变化。 系统输出量常是机械位移、速度、加速度、力、 力矩等机械量。 系统的基本任务是使系统输出量能快速、准确地 跟随输入量变化。 机械加工中的仿形机床。 武器装备中的火炮自动瞄准系统、雷达跟踪系 统、导弹目标自动跟踪系统
1
2 3 4
发送电位器 接收电位器
1
2 3 4
动态过程（过渡过程）—— 系统受到外加信号作 用后，输出量随时间 t 变化的 全过程。
r(t)
c(t)
t
t
一种过渡过程是收敛的，即过渡过程结束后，系统 又趋于平衡状态，这类系统称为稳定的； 另一种过渡过程是发散的，这类系统称为不稳定的； 等幅振荡也被认为是不稳定的。 显然，系统稳定是保证系统能正常工作的首要条件。
1
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比较
u1
+
电压 放大
执行电动机
功放
减速器
u2
+
热电偶
调压器
加热电阻丝
220V
~
图1-2恒温箱的自动控制系统
1
2 3 4
给定值（要求的温度）—— 由给定信号电压 u1控制 测量元件 —— 热电偶，把温度转换成对应的电压 信号 u 2 放大元件 —— 电压、功率放大器 执行元件 —— 执行电动机 受控对象 —— 恒温箱 被控量 —— 恒温箱的温度 干扰 —— 工件、环境温度等 偏差信号 —— ∆u = u − u
常用术语 1. 受控对象 —— 被操纵的机器、设备 2. 控制装置 —— 对受控对象起控制作用的设备总体 3. 被控量（输出量）—— 在工作过程中需要加以控制 的物理量 4. 输入量（给定值）—— 控制输出量变化规律的信号 5. 扰动 —— 除控制信号外，一切对系统输出量产生 影响的因素 6. 自动控制 —— 在没有人直接参与的情况下，利用 控制装置操纵受 控对象，使被控量等于希望值。
基础知识机电控制工程教学课件 (一)
基础知识机电控制工程教学课件 (一)随着现代科技的不断发展，机电一体化技术在工业领域拥有着广泛的应用。
为了培养和培训相关技术人才，高校机电控制工程专业的课程设置备受关注。
对于教学过程而言，基础知识机电控制工程教学课件的编制则显得至关重要。
本文将从三个方面探讨如何编写基础知识机电控制工程教学课件。
一、基础知识课程重点基础知识机电控制工程课程主要包括电机原理、电子技术、自动控制等方面的内容。
此外，还需要学习相关的机器人技术及控制方法。
在编写基础知识课程时，应该注重内容的全面性和连贯性，帮助学生掌握课程的重点和难点。
二、课件的制作要点基础知识机电控制工程教学课件的制作应遵循以下要点：1、采用合适的课件制作工具，以便课件的幻灯片制作、课件内容编辑、课件演示等操作更加方便。
2、注意课件内容质量，内容的衔接自然，思路清晰，让学生更好地掌握课堂知识。
3、课件的文字、图片、视频以及动画等资源应选择合适的例子和样本，向学生提供良好的学习资源和生动形象的案例。
4、根据学生的认知水平，合理安排教学内容和难度，以达到课程的效果。
五、课程实践要求基础知识机电控制工程课程并不是只需要掌握理论知识，还需要实际操作和独立解决问题。
课程实践是基础知识机电控制工程教学的一部分，设计一些机电控制系统模块进行实际操控和模拟，让学生能够运用所学知识解决实际问题。
综上所述，编制基础知识机电控制工程教学课件是一项非常重要的任务，需要注重课件制作的完整性和连贯性，课程的难度和整体体系的协调性。
通过对机电控制的基础知识的学习和课程实践的深入研究，可以更好地帮助学生培养掌握相关机电技术和控制技能的能力。
基础知识_机电控制工程PPT演示课件
2019年4月20日星期六
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传递函数转换为状态方程
1 0 0 0 0 1 A 0 0 0 an an 1 an 2 C 1 0 0 , D 0 0 1 0 2 ,B 1 n 1 a1 n
机电控制工程
2019年4月20日星期六
1
教师资料
– – – – 姓名：张嵘 办公地点：五金库2006 联系方法：71335 E-mail：rongzh@
2019年4月20日星期六
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课程内容
– 机电系统建模 – 电机的原理与控制 – 伺服系统分析 – 实验
x Ax Bu y Cx Du
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状态方程转换为传递函数
Y ( s) 1 G( s) C ( sI A) B D U ( s)
2019年4月20日星期六
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方块图
y (t ) Ku (t )
t
Y ( s ) KU ( s )
教学计划
– – – – 第1~8周 讲课 第9~14周 实验 第15周 课程设计讨论 第16周 考试
4
2019年4月20日星期六
考核要求
项目 比例
15％ 30％ 15％ 40％
备注
布置后两周内交齐， 过时无效 实验完成后两周内交 齐，过时无效 第16周交齐 开卷
作业 实验 大作业 考试
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输出
前馈控制器引入输入信号的导数分量， 加快系统对输入信号的响应速度
《机电控制工程基础》资料整理
一、不定项选择题1. 控制系统的基本要求可归结为 D. 稳定性；准确性和快速性。
2. 反馈控制系统一般是指什么反馈？ B. 负反馈3. 以下控制系统按结构分类正确的是 A. 开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统？4. 以下不属于随动系统的是 D. 恒温控制系统。
5. 自动控制技术可以实现以下 A. 极大地提高劳动生产率B. 提高产品的质量C. 减轻人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来D. 原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导。
6. 自动控制就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使A. 生产过程B.被控对象的某一物理量准确地按照给定的规律运行或变化。
7. 反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫 C. 正反馈8. 系统输出全部或部分地返回到输入端，此类系统是 A. 反馈控制系统B.闭环控制系统9. 自动控制系统一般由 A. 控制装置和被控制对象组成。
10. 对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能出现以下A. 单调过程B. 衰减振荡过程C. 持续振荡过程D.发散振荡过程11. 单位斜坡函数的拉氏变换结果是( D. )。
12. 以下属于一阶系统的阶跃响应特点的是 D. 没有超调量？13. 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间叫 A. 上升时间14. 劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？D. 线性定常系统15. 已知系统闭环传递函数为：则系统的ωn为 C. 216. 已知系统闭环传递函数为：则系统的超调σ％为 D.0.04317. 二阶系统的临界阻尼比是B. 118. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是( A. )19. 峰值超出终值的百分比叫 B. 超调量20. 已知系统闭环传递函数为：则系统的ts（5％）是C.2.1s21. 在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应为 A. 振幅按指数规律衰减的简谐振荡22. 阶跃响应到达并保持在终值％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的％误差带来定义叫D. 调节时间23. 阶跃响应第一次达到终值的50％所需的时间叫B. 延迟时间24. 以下为二阶系统阻尼比，其中一定不稳定的是D. ζ≤025. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？A. 单调上升26. 已知系统闭环传递函数为：则系统的阻尼比ξ为 B.0.70727. 阶跃响应越过稳态值达到第一个峰值所需的时间叫C. 峰值时间28. 时间t满足什么条件时（系统的时间常数为T），一阶系统的阶跃响应值与稳态值之间的当误差为5%～2%。
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第三节 系统数学模型
概述
– 目的
»了解控制对象的特性 »进行定量分析
– 构成
»物理定律和系统关系
– 特点
»抽象近似
– 形式
»传递函数、状态方程
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输入－输出模型
u1 (t ) u2 (t ) y1 (t ) y2 (t )
系 统
u p (t )
yq (t )
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机电控制工程
第一章 基础知识
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概述
内容
– – – – – – 术语定义 典型机电控制系统（自学） 系统数学模型 系统响应 性能指标 控制器设计
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7
第一节 术语定义
术语
– 系统
»定义
任何存在因果关系的一组物理元件 输入：因 输出：果 线性、定常、确定、集中参数、动态 常系数线性微分方程 机电系统
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状态方程
u1 (t ) u2 (t ) y1 (t ) y2 (t )
x1 (t ), x2 (t ),
u p (t )
xn (t )
yq (t )
x(t ) A(t ) x(t ) B(t )u (t ) y(t ) C (t ) x(t ) D(t )u (t )
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x Ax Bu y Cx Du
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状态方程转换为传递函数
Y ( s) 1 G( s) C ( sI A) B D U ( s)
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方块图
y (t ) Ku (t )
t
Y ( s ) KU ( s )
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»数学模型
»物理特性
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控制与控制系统
– 控制
»按照预先给定的目标，改变系统行为或性能的方 法
– 控制系统
»靠调节能量输入的方法，使得某些物理量受到控 制的一类系统
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控制系统分类
– 开环、闭环控制系统
输入 控制器 受控对象 输出
机电控制工程
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教师资料
– – – – 姓名：张嵘 办公地点：五金库2006 联系方法：71335 E-mail：rongzh@
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3Leabharlann 课程内容– 机电系统建模 – 电机的原理与控制 – 伺服系统分析 – 实验
p q个微分方程
d n ykj dt
n
a1
d n1 ykj dt
n 1
an1
dykj dt
an ykj b0
p
d mu j dt
m
b1
d m1u j dt
m 1
bm1
du j dt
bmu j
yk (t ) ykj (t )
j 1
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y (t ) u1 (t ) u2 (t )
Y ( s ) U1 ( s ) U 2 ( s )
Y ( s) U ( s)
an 11 an 0
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传递函数转换为状态方程
1 0 0 0 0 1 A 0 0 0 an an 1 an 2 C 1 0 0 , D 0 0 1 0 2 ,B 1 n 1 a1 n
输入 + −
输出 控制器 受控对象
测量装置
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控制系统分类
– 串联、串并联
输入 + − 测量装置 输出 控制器 受控对象
输入 + −
串联 控制器
+ −
输出 受控对象 并联 控制器
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控制系统分类
– 复合控制系统
前馈 控制器
输入
+ −
教学计划
– – – – 第1~8周 讲课 第9~14周 实验 第15周 课程设计讨论 第16周 考试
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考核要求
项目 比例
15％ 30％ 15％ 40％
备注
布置后两周内交齐， 过时无效 实验完成后两周内交 齐，过时无效 第16周交齐 开卷
作业 实验 大作业 考试
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传递函数转换为状态方程
x1 y 0u x2 y 0u 1u x1 1u xn y ( n 1) 0u ( n 1) n 1u xn 1 n 1u
0 b0 1 b1 a1 0 n bn a1 n 1
U (s) U (s) U (s)
K G(s)
Y ( s) Y ( s) Y ( s)
y (t ) g (t )u ( )d Y ( s ) G ( s )U ( s ) 0
y (t ) u1 (t ) u2 (t )
Y ( s ) U1 ( s ) U 2 ( s )
传递函数
d mu j d m1u j dy(t ) an1 an y(t ) b0 m b1 m1 dt dt dt bm1 du j dt bmu j
d n y(t ) d n1 y(t ) a1 n n 1 dt dt
(sn a1sn1
串联 控制器
+
+ 受控对象
输出
前馈控制器引入输入信号的导数分量， 加快系统对输入信号的响应速度
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控制系统分类
– 模拟、数字控制系统 – 调节、跟踪、伺服、过程控制系统
2018年10月18日星期 四
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第二节 典型机电控制系统
本节自学
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an1s an )Y (s) (b0s m b1s m1
bm1s bm )U (s)
Y (s) b0 s m b1s m1 bm1s bm G( s ) n U ( s) s a1s n1 an1s an
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