机械工程控制基础知识总结

机械工程控制基础知识总结
机械工程控制基础知识总结

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机械工程控制基础(第六版)公式

机械工程控制基础(第六版)公式 1.典型时间函数的拉氏变换以及拉氏变换的性质 22222 1 111[1];[()]1;[];[]![sin ];[cos ];[]at n n L L t L t L e S S S a w S n L wt L wt L t S w S W S δ+= ===-===++ ①延迟性质:[()].()as L f t a e F S --= ②复数域的位移性质:[()]()at L e f t F S a -=+ ③相似定理:1[()]()S L f at F a a = ④微分性质:()12'(1)[()][](0)(0)(0)n n n n n L f t S F S S f S f f -+-+-+=---- 当初始条件为零时:()[()][]n n L f t S F S = ⑤积分性质:(1)()1[()](0)F S L f t dt f S S -+= +? 初始条件为零时:() [()]F S L f t dt S =? ⑥初值定理:0 (0)lim ()lim ()s t f f t SF S + + →+∞ →==;⑦终值定理:0 lim ()lim ()t s f t SF S →+∞ →= 2.传递函数的典型环节及公式 ①比例环节K ;②积分环节 1S ;③微分环节S ;④惯性环节11TS +;⑤一阶微分环节1TS + ⑥振荡环节 22 121 T S TS ζ++;⑦二阶微分环节2221T S TS ζ++;⑧延时环节S e τ- ⑨开环传递函数()()H S G S ; 其中G(S)为向前通道传递函数,()H S 为反馈传递函数 闭环传递函数() ()1()() G S G S H S G S = +闭 ⑩梅逊公式n n n t T ∑?= ? ; 1231i j k i j k L L L ?=-∑+∑-∑+ 其中:T ——总传递函数 n t ——第n 条前向通路得传递函数; ?——信号流图的特征式 3.系统的瞬态响应及误差分析 ①一阶系统传递函数的标准式()1 K G S TS = +, K 一般取1 ②二阶系统传递函数的标准式222 1 ().2n n n w G S k S w S w ζ=++; K 一般取1 ③2 1d n w w ζ=-;其中ζ为阻尼比,n w 为无阻尼自然频率,d w 为阻尼自然频率

机电一体化总结

机电一体化课程总结 班级: 姓名: 学号: 指导老师:

机电一体化结课总结历时半个学期的机电一体化课程就这样结束了,真的是太快了。下面我就先来总结总结自己在这半个学期的机电一体化课堂上学到的知识,然后再谈谈一些自己的感想哈。 首先,谈谈机电一体化的基本概念哈。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性。 第一点就是它的使用安全性和可靠性提高了哈。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采

取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。 然后就是它的生产能力和工作质量提高了哈。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时,由于机电一体化产品实现了工作的自动化,使得生产能力大大提高。例如,数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普通机床提高5~6倍。 再然后就属使用性能的改善啦。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。 除此之外,其具有复合功能并且适用面广啦。

机电一体化知识点

1.机电一体化:在机械的主功能、动力功能、信息功能、和控制功能上引进微电子技术并将机械设置与电子设置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 2.机电一体化系统组成:1机械系统(机构)2信息处理系统(计算机)3动力系统(动力源)4传感检测系统(传感器)5执行元件系统(电动机) 3.机电一体化系统设计考虑方法:机电互补法、融合法和组合法 4.机电一体化系统设计类型:1开发性设计2适应性设计3变异性设计 5.机电一体化系统的设计准则:考虑人、机材料成本等因素,而产品的可靠性、适用性与完善性设计最终可归结于在保证目的的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本,以成本为核心的设计准则。 6.机电一体化系统设计规律:根据设计要求要求首先确定离散要素间的逻辑关系,然后研究其相互间的物理关系,这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系,最终完成全部设计工作。 7.滚珠丝杠副的典型结构类型:从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙的调整方法进行区分1我国螺纹滚道有单圆弧形2滚珠循环方式:内循环、外循环3外循环:螺旋槽式、插管式、端盖式 8.滚珠丝杠副;公称直径d0;指滚珠与螺纹滚道里在理论接触状态时包括滚珠球心的圆柱直径。基本导程Pb;滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。公称导程Ph0;用作尺寸标识的导程值。行程;转动滚珠丝杠或滚珠螺母时,滚珠丝杠或滚珠螺母的轴向位移量 9.滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预案;1双螺母螺纹预紧调整式。特点;结构简单,刚性好,预紧可靠,使用中调整方便,但不能精确定量的进行调整。2双螺母齿差预紧调整式。特点;可实现定量调整,即可进行精密调整,使用中调整较方便。3双螺母垫片调整式。特点;结构简单刚度高,预紧可靠,但使用中调整不方便。4弹簧式自动调整预紧式;能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙,但结构复杂轴向刚度低,用于轻载场合。5单螺母变位导程预紧式。特点;结构简单,紧凑,但使用中不能调整,制造困难 10.滚珠丝杠副支撑方式组合方式;1单推---单推式;轴向刚度高,预拉伸安装时预紧力较大,但轴承寿命比双推---双推式低。2双推---双推式;适合高刚度,高转速高精度的精密丝杠传动系统,但温度的升高会使丝杠的预紧力增大,易造成两端支承的预紧力不对称。3双推---简支式;适用于中速,传到精度较高的长丝杠传动系统。4双推---自由式;多用于轻载,低速的垂直安装的丝杠传动系统 11.滚珠丝杠副的结构选择;根据防尘,可以防护条件以及对调隙及预紧的要求,可以选择适当的结构形式。1允许有间隙存在---单圆弧形螺纹滚道的单螺母滚珠丝杠副。2有预紧或使用过程中因磨损而需要定期调整---双螺母螺纹预紧或齿差预紧式结构3良好的防尘条件,只需在装配时调整间隙及预紧力时可采用结构简单的双螺母垫片调整预紧式结构 12.滚珠丝杠副结构尺寸的选择;选用滚珠丝杠副时通常主要选择杠的公差直径和公称导程。公称直径应根据轴向最大载荷按滚珠丝杠副尺寸系类选择。螺纹长度在允许的情况下尽量要短,一般取螺纹长度/公称直径小于30。基本导程应按承载能力、传动精度及传动速度选取13.谐波齿轮传动的工作原理;依靠齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递力和运动。Wr=C 14.同步带传送;综合了普通带传动和链轮链条传动优点的一种新型传动。它在带的工作面及带轮外周上的、均制有啮合齿,通过带齿与轮齿作啮合传动。特点;传动准确,传动效率高能吸振噪声低传动平稳,能高速传动,维护保养方便 15.间歇传动机构分类:棘轮传动,槽轮传动,蜗轮凸轮传动 16.棘轮传动机结构组成:棘轮,棘爪 17.棘轮传动机结构工作原理:棘爪装在摇杆上能围绕O转动,遥杆空套在棘轮凸缘上做往复摇动。当摇杆做逆时针摆动时,棘爪与棘轮2的齿啮合,克服棘轮轴上的外外加力矩T,推动棘轮朝逆时针方向转动,此时止动爪在棘轮齿上打滑。 18.槽轮传动机构组成:拨销盘、槽轮 19.槽轮传动机构工作原理:拨销盘以不变的角速度W0旋转,拨销转过2β角时,槽轮转过相邻两槽间的夹角2a。在拨销转过其余部分的角2(π-β)时,槽轮静止不动,直到拨销进入下一槽内,又重复以上循环。这样将拨销盘的连续运动变为槽轮的间歇运动。 20.导轨副的基本要求:导向精度高,刚性好,运动轻便平稳,耐磨性好,温度表化影响小以及结构工艺好。1导向精度:导轨的结构类型,导轨的几何精度和接触精度,导轨的配合间隙,油膜厚度,导轨和基础件的刚度和热变形。2刚度:导轨副应有一定的接触精度(施加预载荷,以增加接触面积,提高接触刚度)3精度的保持性:进行正确的润滑和保护(多层金属薄板伸缩式防护罩)4运动的灵活性程低速运动的平稳性:采用滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、贴塑料导轨等;普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导轨油;用减小结合面、增大结构尺寸、缩短传动链、减少传动副等方法来提高传动系统的刚度。 21.静压导轨副的工作原理:将具有一定压力的油或气体介质通入导轨的运动件与导向支撑件之间,运动件浮在压力油或气体薄膜上,与导向支承件脱离接触,致使摩擦阻力(力矩)大大降低。运动件受外载作用后,介质压力会反馈升高,以支承外载荷。 22.方向精度:运动件运动时,其轴线与承导件的轴线产生倾斜的程度。置中精度:任意截面上,运动件的中心与承导件的中心之间产生偏移的程度。

机械工程控制基础简答题答案(1)

1.何谓控制系统,开环系统与闭环系统有哪些区别? 答:控制系统是指系统的输出,能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。开环系统构造简单,不存在不稳定问题、输出量不用测量;闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。 2.什么叫相位裕量?什么叫幅值裕量? 答:相位裕量是指在乃奎斯特图上,从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线,该直线与负实轴的夹角。幅值裕量是指在乃奎斯特图上,乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。 3.试写出PID控制器的传递函数? 答:G C(s)=K P+K Ds+K I/s 4,什么叫校正(或补偿)? 答:所谓校正(或称补偿),就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数,以改善系统性能的方法。 5.请简述顺馈校正的特点 答:顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近似补偿,以便及时消除干扰的影响。6.传函的主要特点有哪些? 答:(1)传递函数反映系统本身的动态特性,只与本身参数和结构有关,与外界输入无关;(2)对于物理可实现系统,传递函数分母中s的阶数必不少于分子中s的阶数;(3)传递函数不说明系统的物理结构,不同的物理结构系统,只要他们的动态特性相同,其传递函数相同。 7.设系统的特征方程式为4s4+6s3+5s2+3s+6=0,试判断系统系统的稳定性。 答:各项系数为正,且不为零,满足稳定的必要条件。列出劳斯数列: s4 4 s3 6 3 s2 3 6 s1 -25/3 s0 6 所以第一列有符号变化,该系统不稳定。 8.机械控制工程主要研究并解决的问题是什 么? 答:(1)当系统已定,并且输入知道时,求出系统的输出(响应),并通过输出来研究系统本身的有关问题,即系统分析。(2)当系统已定,且系统的输出也已给定,要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求,即系统的最佳控制。(3)当输入已知,且输出也是给定时,确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求,此即最优设计。(4)当系统的输入与输出均已知时,求出系统的结构与参数,即建立系统的数学模型,此即系统识别或系统辨识。(5)当系统已定,输出已知时,以识别输入或输入中得有关信息,此即滤液与预测。 9,在系统校正中,常用的性能指标有哪些?答:(1)在系统校正中,常用的性能指标按其类型可分为:(1)时域性能指标,它包括瞬态性能指标(即上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间等)和稳态性能指标(即稳态误差)。(2)频域性能指标,它包括相位裕量、幅值裕量、频宽等。 10.求拉氏反变换的方法有哪些? 答:(1)查表法;(2)有理函数法;(3)部分分式法。 11.简述二阶欠阻尼系数a,w n与性能指标M p(超调量)、t s(调整时间)的关系。 答:二阶欠阻尼系统若a不变,增大或减小w(n),则超调量t(p)不变,调整时间t(s)减小(或增大);若t(n)不变,增大(或减小)a,则超调量M(p)减小(或增大),调整时间t(s)减小(增大) 12.简述串联超前校正环节的作用。 答:串联超前校正环节的作用是:串联超前校正环节增大了相位裕量,加大了宽带,这就意味着提高了系统的相对稳定性,加快了系统的响应速度,使过度过程得到显著改善。但由于系统的增益和型次都未变化,所以稳态精度变化不大。13.传递函数的典型环节主要有哪几种? 答:(1)比例环节K;(2)积分环节1/s(3)微分环节s(4)惯性环节1/(Ts+1)(5)一阶微分环节Ts+1(6)震荡环节1/(T2s2+2aTs+1)(7)二阶微分环节T2s2+2aTs+1(8)延时环节e-ts 14.终值定理的应用条件是什么? 答:若函数f(t)及其一阶导数都是可拉氏变换的,并且除在原点处唯一的极点外,sF(s)在包括含jw轴的右半s平面内是解析的,这就意味着 当t趋近与无穷时f(t)趋于一个确定的值,则 函数f(t)的终值为limf(t)=limF(s)。 15.什么叫系统分析? 答:当系统已定,并且输入知道时,求出系统的 输出(响应),并且通过输出来研究系统本身的有 关问题,即系统分析。 16.对数坐标图的主要优点有哪些? 答:(1)可以将幅值相乘转化为幅值相加,便于 绘制多个环节串联组成的系统的对数频率特性 图。(2)可采用渐近线近似的作用方法绘制对数 幅频图,简单方便,尤其是在控制系统设计、校 正及系统辨识等方面,优点更为突出。(3)对数 分度有效地扩展了频率范围,尤其是低频段的扩 展,对工程系统设计具有重要意义。 17.简述拉氏反变换中部分分式法的步骤。 答:部分分式法是通过代数运算,先将一个复杂 的象限函数化为数个简单的部分分式之和,再分 别求出各个分式的原函数,总的原函数即可求得。 18.请写出超前校正装置的传递函数,如果将它 用于串联校正,可以改善系统什么性能? 答:G c(s)=1/a乘aTs+1/(Ts+1),a>1可增加相位 裕量,调整频带宽度。 19.影响系统稳态误差的因素有哪些? 答:影响系统稳态误差的因素有系统的类型、开 环增益和输入信号。 20.已知系统的调节器为 G c(s)=(T1s+1)(T2s+1)/s,其中T1、T2>0,问是否 可以称其为PID调节器,请说明理由。 答:可以称其为PID调节器。 G c(s)=(T1+T2)+T1T2S+1/S .G c(s)由比例部分 (T1+T2) 、微分部分T1T2s及积分部分1/s相加而 成。 21.什么叫机械系统的动柔度和动刚度? 答:若机械系统的输入为力,输出为位移(变形), 则机械系统的频率特性就是机械系统的动柔度; 机械系统的频率特性的倒数就是机械系统的动刚 度。 22.什么叫机械系统的基本要求? 答:对控制系统的基本要求有系统的稳定性、响 应的快速性和响应的准确性等,其中系统的稳定 性是控制系统工作的首要条件。在参数已知的情 况下分析和评定系统的稳定性、快速性和准确性。 23.设开环传递函数Gs=100/s+10s+50,试说明开 环系统频率特性极坐标图的起点和终点。 答:G(s)=0.2/(0.1s+1)(0.02s+1) G(jw)=0.2/(j0.1w+1)(j0.02w+1) G(jw)极坐标图起点:(0.2.j0) G(jw)极坐标图终点(0,j0) 29.什么是数学模型? 答:数学模型是系统动态特性的数学表达式。建 立数学模型是分析、研究一个动态特性的前提。 一个合理的数学模型应以最简化的形式,准确地 描述系统的动态特性。 30.线性系统的主要特征是什么? 答:若系统的数学模型表达式是线性的,则这种 系统就是线性系统。线性系统最重要的特征是可 以运用叠加原理。所谓叠加原理,就是系统在几 个外加作用下所产生的响应,等于各个外加作用 单独作用的响应之和。 31.简述系统时间响应的概念。 答:机械工程系统在外加作用激励下,其输出量 随时间变化的函数关系称之为系统的时间响应, 通过时间响应的分析可以揭示系统本事的动态特 性。 32.在频率特性的图形表示方法中,常用的方法 有哪几种? 答:(1)对数坐标图或称伯德图(2)极坐标图或 称乃奎斯特图(3)对数幅-相图。 33.判断定常系统是否稳定的方法有哪几种? 答:劳斯判据;胡尔维茨判据;乃奎斯特稳定性 判据;根轨迹法。 34.反馈校正与串联校正相比,所具有的优点是 哪些? 答:反馈校正比串联校正更有其突出的优点:利 用反馈能有效地改变被包围环节的动态结构参 数,甚至在一定条件下能用反馈校正完全取代包 围环节,从而大大减弱这部分环节由于特性参数 变化及各种干扰给系统带来的不利影响。 35.什么是反馈(包括正反馈和负反馈)? 答:所谓信息的反馈,就是把一个系统的输出信 号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返 回,再输入到系统中去。如果反馈回去的讯号(或 作用)与原系统的输入讯号(或作用)的方向相 反(或相位相差180度)则称之为“负反馈”;如 果方向或相位相同,则称之为“正反馈”。 36.劳斯-胡尔维茨稳定性判据的根据是什么? 答:利用特征方程式的根与系统的代数关系,由 特征方程中的已知系数间接判断出方程的根是否 具有负实部,从而判断系统是否稳定。 37.采用何种方式可以同时减少或消除控制输入 和干扰作用下的稳态误差? 答:在干扰作用点至系统输入口的前通道中,提 高增益和设置积分环节。 38.简述拉氏变换的线性性质。 答:拉氏变换是一个线性变换,若有常数KK,函 数f(t1),f(t2),则 L[K1f1(t)+K2f2(t)]=K1L[f1(t)]+K2L[f2(t)]=K1F1(s )+K2F2(s) 39.系统的频域性能指标有哪些? 答:相位裕量、幅值裕量、截止裕量及频宽、谐 振频率及谐振峰值。 40.频率特性和传递函数的关系是什么? 答:若系统的传递函数为G(s),则相应系统的 频率特性为G(jw),即将传递函数中得s用jw 代替 40.请写出滞后校正装置的传递函数,如果将它 用于串联校正,可以改善系统什么性能? 答:G(s)=Ts+1/9aTs+1),提高系统的稳态精度。 41.什么是系统频率特性的截止频率? 答:是指系统闭环频率特性的幅值下降到其零频 率幅值以下3dB时的频率。 42.典型二阶系统(当0或=1时)在 单位阶跃输入信号作用下的输出响应的特性是 什么? 答:00或=1时,为非 周期过程。 43.系统时间响应的瞬态响应反映哪方面的性 能?而稳态响应反映哪方面的性能? 答:瞬态响应反映了系统的稳定性和响应的快速 性等方面的性能,而稳态响应反映了系统响应的 准确性。 44.当系统的阻尼比满足什么条件时,二阶系统 特征方程的根为两个不相等的负实根? 答:二阶系统的特征方程为: s2+2aw n s+w n2=0特征根为s=-aw+-√a2+1,要使根具 为两个不相等的负实根,必须满足-aw n<0;A2-1>0; a>1 45.请简述拉氏变换的卷积定理。 答:若Fs=Lft,Gs=Lgt则有L∫ft-b 46.已知零初始条件下某系统的单位脉冲响应, 能否求出该系统的闭环传递函数?若可以,如何 求? 答:可以。将零初始条件下单位脉冲响应求拉氏 变换即为该系统的闭环传递函数。 47.控制系统稳定性的定义是什么? 答:稳定性的定义为:系统在受到外界扰动作用 时,其被控制量将偏离平衡位置,当这个扰动作 用去除后,若系统在足够长的时间内能恢复到其 原来的平衡状态或者趋于一个给定的新的平衡状 态,则该系统是稳定的。 48.判定系统是否稳定? 答:相位裕量和幅值裕量大于零,则系统是稳定 的,若相位裕量和幅值裕量为零,则系统为临界 稳定,其他为系统不稳定。 49.试从控制的观点分析反馈校正的特点。 答:反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结 构参数,甚至在一定条件下能用反馈校正完全取 代包围环节,从而大大减弱这部分环节由于特性 参数变化及各种干扰给系统带来的不利影响。 50.实现校正的方式有哪几种? 答:串联校正、并联校正和PID校正。 51.什么是主导极点? 答:主导极点是指系统所有闭环极点中距离虚轴 最近,且周围没有其他闭环零点的那些闭环极点。 主导极点对系统的响应起主导作用。 52.最小相位系统与非最小相位系统的对数频率 特性有何异同? 答:最小相位与非最小相位系统的对数幅频特性 相同,两者对数相频特性不同,非最小相位系统 的相角变化绝对值比最小相位系统相角变化绝对 值大。

电大机电一体化系统设计习题汇总(知识点复习考点归纳总结参考)

机电一体化系统设计习题汇总 第一章:概论 1.关于机电一体化的涵义,虽然有多种解释,但都有一个共同点。这个共同点是什么? 2.机电一体化突出的特点是什么?重要的实质是什么? 3.为什么说微电子技术不能单独在机械领域内获得更大的经济效益? 4.机电—体化对我国机械工业的发展有何重要意义? 5.试列举20种常见的机电一体化产品。 6.试分析CNC机床和工业机器人的基本结构要素,并与人体五大要素进行对比,指出各自的特点。 7.机电一体化产品各基本结构要素及所涉及的技术的发展方向。 8.机电一体化设计与传统设计的主要区别是什么? 9.试举例说明常见的、分别属于开发性设计、适应性设计和变异性设计的情况。 10.为什么产品功能越多,操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展? 11.试结合产品的一般性设计原则,分析和理解按“有限寿命”设计产品的目的和意义。 第二章:机械系统设计 1. 机电一体化产品对机械系统的要求有哪些? 2. 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成,对各部分的要求是什么? 3. 常用的传动机构有哪些,各有何特点? 4. 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙? 5. 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它? 6. 滚珠丝杠副的支承对传动有何影响?支承形式有哪些类型?各有何特点? 7. 试设计某数控机床工作台进给用滚珠丝杠副。己知平均工作载荷F=4000N,丝杠工作长度l=2m,平均转速=120r/min,每天开机6h,每年300个工作日,要求工作8年以上,丝杠材料为CrwMn钢,滚道硬度为58—62HRC,丝杠传动精度为±0.04mm。 8.导向机构的作用是什么?滑动导轨、滚动导轨各有何特点? 9.请根据以下条件选择汉江机床厂的HJG—D系列滚动直线导轨。作用在滑座上的载荷F=18000N,滑座数M=4,单向行程长度L=0.8m,每分钟往返次数为3,工作温度不超过120℃,工作速度为40m/min,工作时间要求10000h以上,滚道表面硬度取60HRC。 10.滚动直线导轨的形式有哪些?各有何特点? 11. 塑料导轨的特点是什么?常用的塑料导轨有哪些?如何使用? 第三章:接口设计 1.试述机电—体化接口设计的重要性。 2.试述机电一体化产品接口的分类方法。 3. 试述人机接口的作用和特点。 4.人机接口中,常用的输入设备有哪几种?常用的输出设备有哪几种? 5.设计键盘输入程序时应考虑哪几项功能? 6.七段发光二极管显示器的动态工作方式和静态工作方式各具有什么优缺点? 7. 在进行PP40打印机接口设计时,可否直接将STB连到WR上?为什么? 8.试述机电接口的作用和特点。 9. 在机电接口的控制输出接口中,常用的电力电子器件有哪些? 10.在机电接口中,光电耦合器的作用是什么?

机械工程控制基础知识点汇总

机械工程控制基础知识点 ●控制论的中心思想:它抓住一切通讯和控制系统所共有的特点,站在一个更概括的理论高度揭示了它们的共同本质,即通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 机械工程控制论:是研究机械工程技术为对象的控制论问题。(研究系统及其输入输出三者的动态关系)。 机械控制工程主要研究并解决的问题:(1)当系统已定,并且输入知道时,求出系统的输出(响应),并通过输出来研究系统本身的有关问题,即系统分析。(2)当系统已定,且系统的输出也已给定,要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求,即系统的最佳控制。(3)当输入已知,且输出也是给定时,确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求,此即●最优设计。(4)当系统的输入与输出均已知时,求出系统的结构与参数,即建立系统的数学模型,此即系统识别或系统辨识。(5)当系统已定,输出已知时,以识别输入或输入中得有关信息,此即滤液与预测。 ●信息:一切能表达一定含义的信号、密码、情报和消息。 信息传递/转换:是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递。 信息的反馈:是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回,再输入到系统中去。如果反馈回去的讯号(或作用)与原系统的输入讯号(或作用)的方向相反(或相位相差180度)则称之为“负反馈”;如果方向或相位相同,则称之为“正反馈”。 ●系统:是指完成一定任务的一些部件的组合。 控制系统:是指系统的输出,能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。 开环系统:系统的输出量对系统无控制作用,或者说系统中无反馈回路的。闭环系统:系统的输出量对系统有控制作用,或者说,系统中存在反馈的回路。

2020机电一体化专业自我鉴定范文6篇

机电一体化又称机械电子工程,是机械工程与自动化的一种,以下是整理的机电一体化专业自我鉴定,希望对大家有帮助! 经过大学四年机电一体化专业课程的学习,谦虚自律的我,乐观向上、为人真诚、坦率,能吃苦耐劳具有团队合作精神,有较强的适应能力和自学能力,不易受外界环境的干扰,在学习上,我成绩良好,多次获得奖学金,通过课余时间学习参加自学考试(建筑工程),参加浙江省的计算机等级考试现已通过一级windows、二级(vb)、三级(络技术)。在深透课本知识的同时,注重理论与实践的结合工作,利用课余时间进行多种计算机软件的学习和运用。在面对学校的每一次实习时都认真对待,争取做到最好,能够学到更多的专业知识,在得到了各位老师好评的同时候,也为以后的工作打下基础。 作为一个大学生,我想最重要的不是说他的书读的有多好,而是他应该具备怎么的素质才能在这个社会的残酷竞争中生存下来!我觉得每个人都有适合自己的路,也有自己的谋生手段。能通过社会的竞争生存会比其他方式生存更加让人兴奋,试问哪个企业不是在竞争中成长起来的,所以竞争是企业存活的生命线。说到我自己,是个很平凡的人!但是我也有自己的品质,我热爱生活,喜欢拼搏,为人真诚还能吃苦耐劳,拥有团队精神。希望用自己的努力打拼将来。找到一份能更多的和别人接触,充满竞争的职业!真正的铁饭碗不是在一个地方吃一辈子,而是不管在哪里都有饭吃! 学习上,我圆满地完成本专业课程学习,并取得了优秀成绩,每学期末考试成绩都在班上前三名。还获得AutoCAD软件计算机辅助机械类设计绘图高级员资格证、电工上岗证、数控车床中级证、数控铣床中级证。因此让自己取得了自信和增强了走向社会立足于社会的信心,养成了严谨务实、积级向上、耐心负责的敬业精神。人总是在学习中进步,在工作中锻炼! 思想上,有良好道德修养,并有坚定的政治方向和明确的学习奋斗目标。遵纪守法,团结同学,乐于助人。并以务实求真的精神热心参予学校的公益宣传活动和爱国主义活动。 在校期间,担任班委组织委员一职,曾获得优秀宣传员奖。组织领导班里各项活动,特别是组织同学参加学校举办校运会获得团体奖第四名,参加学校举办大专生辩论赛获得团体第三名。代表本教学点队参加总院举办的运动会比赛获得团体第二名。同时,个人获得短跑米冠军和米栏亚军。 生活上,崇尚质朴的生活养成良好的生活习惯和正派的作风。此外,时间观念性强。由于平易近人待人友好,所以一直以来与人相处甚是融洽,得到师长的好评。敢于拼搏与吃苦耐劳精神将伴随我迎接未来新挑战,三年多姿态多彩的大学生活造就了充实的生活! 作为世纪的新青年,不会因为自己是大专文凭而失去自信,反而我会更加迫切严格要求自己孜孜不倦,执着探求,百般锻炼来完善自我,挑战自我、超越自我。我相信:只要用心、执着、刻苦拼搏没有什么不可能的,态度决定一切!“良禽择木而栖,士为伯乐而荣”,勤奋的我将以不怕输的韧劲精神踏入社会!同时作为一名20xx年应届机电一体化专业即将毕业的的大学生来说,毕业只是求学途中走完的一小步,社会才是一所真正的人生大学,人生道路上还有更多的坎坷,踏入社会只是人生道路途中的某段起跑点!

机械工程控制基础

机械工程控制基础模拟卷 一、选择题 1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是( D ) A 、系统已定,输入不确定,求系统的输出 B 、系统已定,输入已知,求系统的输出(响应) C 、系统已定,规定系统的输入 D 、系统不定,输入已知,求系统的输出(响应) 2. 已知机械系统的传递函数为,44)(2++= s s s G 则系统的阻尼比、增益和放大系数是(B )。 A. 0.25, 1, 1 B. 0.5,4,1 C. 0.25,4,4 D. 0.5,1,4 3. 弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为1/(ms 2+cs+k ),则系统的无阻固有频率ωn 为(A ) A m k B k m C m c D c m 4. 对于定常控制系统来说(A ) A 、 表达系统的微分方程各项系数不随时间改变 B 、 微分方程的各阶微分项的幂为1 C 、 不能用微分方程表示 D 、 系统总是稳定的 5.微分环节反映了输入的变化趋势,可以应用于( A )。 A. 增加系统阻尼 B. 减小系统阻尼 C. 减弱噪声的作用 D. 减小稳态误差 6. 系统方块图如图所示,其开环传递函数G k (S)是(A ) A 5S/(3S+1) B (3S+1)/5S C 1/[5S(3S+1)] D 5/[S(3S+1)] 7.系统的输出误差为e(t),其稳态误差为:( A ) A )(lim 10s sE s → B )(lim 0s E s →

C ) ( lim s E s∞ →D ) ( lim 1 s sE s∞ → 8. 比例环节的对数幅频特性曲线是一条(A )。 A.水平线 B.垂直线 C.斜率为-20db/dec的直线 D.斜率为-10db/dec的直线 9. 所谓校正(又称补偿)是指(B ) A、加入PID校正器 B、在系统中增加新的环节或改变某些参数 C、使系统稳定 D、使用劳斯判据 10. PI校正属于下面哪种校正方法:(B ) A相位超前校正 B 相位滞后校正 C相位滞后超前校正D无法确定 二、填空题 1.设计控制系统基于以下几个要求:稳定性、精准性和快速性。 2. 传递函数可定义为:在外界输入作用前,输入、输出的初始条件为零时,线性定常系统的输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 3. 当阻尼比ξ大于0小于1时,系统称为欠阴尼系统,当阻尼比ξ=0时,系统称为无阻尼系统,当阻尼比ξ=1时,系统称为临介阻尼系统,当阻尼比ξ大于1时系统称为过阻尼系统。 三、计算题 1. 列出如右图所示的系统的微分方程,并推出传递函数。

机电一体化知识点总结演示教学

1.机电一体化的基本功能要素: 机械本体,动力单元,传感检测单元,执行单元,驱动单元,控制及信息处理单元 2.机电一体化相关技术: 机械技术,传感检测技术,信息处理技术,自动控制技术,伺服驱动技术和系统总体技术 3.上线信息处理的主要工具是计算机: 计算机技术包括计算机的软件技术硬件技术,网络与通讯技术和数据技术。机电一体化系统中主要采用工业控制机(包括可编程控制器,单,多回路调节器,单片微控制器,总线式工业控制机,分布计算机测控系统)进行信息处理。 4.伺服驱动包括电动,气动,液压,等各种类型的传动装置。 常见的伺服驱动系统主要有电器伺服(步进电机,直流伺服电动机,交流伺服电动机)和液压伺服(液压马达,脉冲液压缸等) 5.机电一体化系统设计方案的方法有:1.取代法2.整体设计法3.组合法 6.为满足机电一体化机械系统的良好伺服性能,不仅要求接卸传动部件满足转动冠梁小,摩擦小阻尼合理,刚度大,抗振动性能好,间隙小的要求:P11要求机械部分的动态性能与电机速度环的动态特性相匹配。 7.齿轮传动齿侧间隙的消除:1刚性消隙法2柔性消隙法 8.丝杠螺母间隙的调整:1垫片式调隙机构2螺纹式调隙机构3齿差式调隙机构 9.齿轮副级数的确定和各级传动比的分配按一下原则进行:1最小等效转动惯量原则2质量最小原则3输出轴的转角误差最小原则。

在减速齿轮传动链中,从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列,则总转角误差较小,且低速级的转角误差占的比重恒大,因此,为了提高齿轮传动精度应该减少传动级数,并使末级齿轮的传动比,尽可能大,制造精度尽量高。 10.传感器的静态性能指标:1线性度2灵敏度3迟滞性4重复性 11.常用直线位移测量传感器:电传感器,电容传感器,感应同步器,光栅传感器 常用角位移传感器:电容传感器,光电编码盘等 12.速度加速度传感器:直流测速器,光电式转速传感器,接近式位置传感器(原理分:超声波式电磁式光电式静电容式气压式) 13.传感器前期信号处理放大方法:1测量放大器2程控增益放大器3隔离放大器 数字量斐线性矫正框图 被测量→传感器→放大器→A/D→数字量非线性矫正电路→数字处理或显示 15.电机控制方式:开环,半闭环,闭环 种类:步进电机直流伺服电机交流伺服电机 16.驱动电源由环形脉冲分配器,功率放大器组成 17.步进电动机的选用:首先根据机械结构草图计算机机械传动装置及负载折算到电动机轴上的等效转动惯量然后分别计算各种工况下所需要的等级力矩,再根据步进电机最大静转矩和起动运行矩频特性,选择合适的步进电动机 18.直流伺服电动机如下特点;1稳定性号2可控性号3相应迅速4控制功率

《机械工程控制基础》教学大纲

机械工程控制基础课程教学大纲 一、课程名称 机械工程控制基础Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering 学时:40 二、授课对象 机械类各专业 三、先修课程 复变函数、积分变换 四、课程的性质、目标与任务 本课程侧重原理,其内容密切结合工程实际,是一门专业基础课。它是控制论为理论基础,以机械工程系统为研究对象的广义系统动力学;同时,它又是一种方法论。学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统;从整体的而不是分离的角度,从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为;能结合工程实际,应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。这包括两个方面:①对机电系统中存在的问题能够以控制论的观点和思维方法进行科学分析,以找出问题的本质和有效的解决方法;②如何控制一个机电系统,使之按预定的规律运动,以达到预定的技术经济指标,为实现最佳控制打下基础。 五、课程的基本要求 1.对于建立机电系统的数学模型,有关数学工具(如Laplace变换等)的应用,传递函数与方框图的求取、简化与演算等,应有清楚的基本概念并能熟练掌握。 2.对于典型系统的时域和频域特性,应有清楚的基本概念并能熟练掌握。 3.掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据。 4.对于线性系统的性能指标有较全面的认识,了解并掌握系统的综合与校正的常用方法。 5.了解线性离散系统和非线性系统的基本概念和基本的分析方法。 6.对系统辩识问题应建立基本概念。 六、教学内容与学时分配 授课学时为40学时,实验8学时;复习、做习题、写实验报告等课外学时为50学时以上。

机电一体化实习小结报告【三篇】

机电一体化实习小结报告【三篇】 机电一体化作为一个全新的尝试,用自动化代替了繁琐的手工操作,其优越性和先进性已被人们广泛接受。下面是为大家准备的机电一体化实习报告,希望大家喜欢! 机电一体化实习报告【一】 前言 随着社会的快速发展,当代社会对即将毕业的大学生的要求越来越高,对于即将毕业的我们而言,为了能更好的适应严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,我系同学各自开展了顶岗实习活动。在公司中我找到了自己的岗位,在电器组当一名小小的电工。从找工作到找到工作到工作的过程中发生的点滴给我留下了深刻的印象,也让我学到了许多知识,体会到很多,相信此次经历多我而言是一笔宝贵的财富。 一、实习目的: 毕业实习是我们大学期间的最后一门课程,不知不觉我们的大学时光就要结束了,在这个时候,我们非常希望通过实践来检验自己掌握的知识的正确性。在这个时候,我来到广东省源天工程公司机电安装公司,在这里进行我的毕业实习。 二、实习单位及岗位介绍:

广东省源天工程公司是广东省建筑工程集团有限公司的下属企业,是于XX年由原广东省水电建筑安装公司与原广东省水利水电机械施工公司两家“水电世家”联姻而诞生的国家水利水电工程施工总承包壹级企业。 多年来,“源天人”一直奉行“以人为本、科学管理、质量第一、信誉第一、业主至上、恪守合同”的经营宗旨,积极实施做强水利水电施工、地基与基础施工、机电设备安装“三大板块”业务的经营战略,承接了大批国家、盛市重点工程和标志性工程,施工足迹从广东辐射到广西、湖南、湖北、江西、福建、浙江、辽宁、云南、贵州、四川、青海等十七个省市及国外的越南、巴基斯坦、缅甸、老挝等国家。打造了无数“机电精品”,承建了白天鹅宾馆基础工程、花园酒店基础工程、荔湾广场基础工程等一批精品基础工程;灯泡贯流式水轮发电机组安装技术水平和装机总容量、总台数以及单机容量一直以来雄居全国顶尖水平,创造了灯泡贯流机组单机容量世界之最的记录,被誉为“南粤水电安装劲旅”。是全国首家进入地铁盾构行业和广东省率先将薄壁地下连续墙施工技术成功应用于水利工程建设的水利施工企业。 广东省源天工程公司勇于承担社会责任,被广东省三防办授予“广东省三防机动抢险四队”。

机械工程控制基础知识点整合

第一章绪论 1、控制论的中心思想、三要素和研究对象。 中心思想:通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 三要素:信息、反馈与控制。 研究对象:研究控制系统及其输入、输出三者之间的动态关系。 2、反馈、偏差及反馈控制原理。 反馈:系统的输出信号部分或全部地返回到输入端并共同作用于系统的过程称为反馈。 偏差:输出信号与反馈信号之差。 反馈控制原理:检测偏差,并纠正偏差的原理。 3、反馈控制系统的基本组成。 控制部分:给定环节、比较环节、放大运算环节、执行环节、反馈(测量)环节 被控对象 基本变量:被控制量、给定量(希望值)、控制量、扰动量(干扰) 4、控制系统的分类 1)按反馈的情况分类 a、开环控制系统:当系统的输出量对系统没有控制作用,即系统没有反馈回路时,该系 统称开环控制系统。 特点:结构简单,不存在稳定性问题,抗干扰性能差,控制精度低。 b、闭环控制系统:当系统的输出量对系统有控制作用时,即系统存在反馈回路时,该系 统称闭环控制系统。 特点:抗干扰性能强,控制精度高,存在稳定性问题,设计和构建较困难,成本高。 2)按输出的变化规律分类 自动调节系统 随动系统 程序控制系统 3)其他分类 线性控制系统连续控制系统 非线性控制系统离散控制系统 5、对控制系统的基本要求 1)系统的稳定性:首要条件 是指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。 2)系统响应的快速性 是指当系统输出量与给定的输出量之间产生偏差时,消除这种偏差的能力。 3)系统响应的准确性(静态精度) 是指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差大小。

第二章系统的数学模型 1、系统的数学模型:描述系统、输入、输出三者之间动态关系的数学表达式。 时域的数学模型:微分方程;时域描述输入、输出之间的关系。→单位脉冲响应函数复数域的数学模型:传递函数;复数域描述输入、输出之间的关系。 频域的数学模型:频率特性;频域描述输入、输出之间的关系。 2、线性系统与非线性系统 线性系统:可以用线性方程描述的系统。 重要特性是具有叠加原理。 3、系统微分方程的列写 4、非线性系统的线性化 5、传递函数的概念: 1)定义:初始状态为零时,输出的拉式变换与输入的拉氏变换之比。即 G(s) =Y(s)/X(s) 2)特点: (a)传递函数反映系统固有特性,与外界无关。 (b)传递函数的量纲取决于输入输出的性质,同性质的物理量无量纲;不同性质的物理量有量纲,为两者的比值。 (c)不同的物理系统可以有相似的传递函数,传递函数不反映系统的真实的物理结构。(d)传递函数的分母为系统的特征多项式,令分母等于零为系统的特征方程,其解为特征根。 (e)传递函数与单位脉冲响应函数互为拉氏变换与拉氏反变换的关系。

机电一体化个人学习总结范文

机电一体化个人学习总结范文 想要成为一名机电一体化维修技师,必须具有全面的理论知识,熟练的操作技能,良好的思维品质,这样才能在工作中驾重驭轻,轻车熟路。下面是由整理的机电一体化个人学习总结范文,一起来看看吧。 机电一体化个人学习总结范文篇一经学校安排,我和同事于20XX 年7月14日至7月31日去天津工程师范学院参加了为期十八天的PLC与变频调速技术培训,通过十八天的上课培训,时间虽短,我还是觉得自己学到了很多东西,现将培训内容及我的心得体会总结如下: 此次培训分两个部分,第一部分为PLC,前十天由天津工程师范学院的李波教授主讲,内容包括:西门子S7-300/400和组态WinCC 的相关知识。首先李老师讲了PLC的结构、硬件、编程指令、组织块、数据块,以及PLC的最高级应用组态组网。着重为我们讲解了S7-300、400系列编程软件STEP7-Micro/WIN的使用方法。其次讲解了组态软件WinCC的使用方法。在学习理论的基础上,我们在PLC实训室做了一些针对性练习,加深了对理论知识的理解掌握。 第二部分为变频器调速技术与应用,后八天由有9年变频器维修经验的陈少明讲师主讲。主要包括以下内容: 1、变频器的现状及发展趋势,及在交流传动的应用领域等; 2、电机的知识,异步电机的简单原理,异步电机对变频器的要求,变频器的原理;

3、变频器的主电路,驱动电路,保护电路等; 4、电动机和变频器的选择,包括容量的选择,形式的选择; 5、变频器的安装要求; 6、变频器的功能,全面的讲了变频器的各种功能及参数的设定。 7、IGBT模块的测量。 通过后八天的听课学习,我对异步电机的原理、变频器的原理重要知识点有了初步了解,由于以前接触变频器相关的知识很少,而且时间有限,陈老师也没有仔细讲解,所以还有很多地方都似懂非懂,以后还要结合笔记和培训教材进一步的深入学习。 在这次培训中我发现在工业生产领域的诸多方面都必须要用PLC 控制,所以在这新的时期,PLC将会有更大的发展,它将在自动化领域发挥更大的作用。通过十八天对机电一体化课程的学习,尤其是PLC在机械控制中的应用、编程和调试让我对机械控制方面有了更深层次的理解,也为以后在教学中和科研中指明了一定的方向,拓展了思路、开阔了视野。 机电一体化个人学习总结范文篇二为切实提高我省烟草加工企业设备维修的整体技术水平,加强维修人员的互动交流,共同提高,河南中烟工业公司组织了高技能人才机电一体化轮训班。在20XX年11月的第九期高技能人才机电一体化轮训班为期一周的培训交流中,经过来自行业的多位专家的精心讲解,我们在理论技术水平上得到了很大程度的提高,使我们开阔了视野,增长了知识,在很多维修保养方面受到很大启发。在这次学习培训中,通过形式多样的交流学习,

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