30453自考機(jī)電一體化技術(shù)及應(yīng)用小抄

測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程動(dòng)支撐式的信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置換為電容量變化的一種傳感器線圈自感或互感變化的裝置制造的高精度檢測(cè)原件位移量就是一臺(tái)微型的直流發(fā)電機(jī)接觸的信息的傳感器接近式傳感器：是否有某一物體的傳感器程控增益放大器：軟件控制的辦法來實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)變換隔離放大器：對(duì)測(cè)量回路損壞的功能的放大器采樣狀態(tài)的器件軟件數(shù)字量非線性校正：機(jī)軟件進(jìn)行非線性補(bǔ)償數(shù)字濾波：來提高信噪比中值濾波法：續(xù)采樣讀入三個(gè)檢測(cè)信號(hào)，從中選擇一個(gè)居中的數(shù)據(jù)作為有效信號(hào)伺服：驅(qū)動(dòng)原件，使機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件按照指令要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)直流伺服系統(tǒng)：機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)變壓器：一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)角

變化的角位移測(cè)量裝置（鑒幅器轉(zhuǎn)換為與之成正比的直流電壓，并使它的極性與輸入的交流電壓的相位相適應(yīng)的放大器占空比：占的時(shí)間比率檢測(cè)誤差：由檢測(cè)元件引起的誤差原理誤差：引起的誤差擾動(dòng)誤差：負(fù)載擾動(dòng)引起的誤差交流伺服系統(tǒng)：機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)變頻調(diào)速：頻率，可以改變其同步轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行恒磁通變頻調(diào)速：率之比為常數(shù)進(jìn)行控制恒功率變頻調(diào)速：定功率不變，改變負(fù)載的速度調(diào)制波和載波：為調(diào)制波，而受它調(diào)制的信號(hào)稱為載波載頻比：制波的頻率之比同步調(diào)制：同時(shí)成正比的改變?nèi)禽d波的頻率，是載頻比保持不變異步調(diào)制：同時(shí)，三角載波頻率保持不變，使載頻比不斷變化步距角：度最高起動(dòng)頻率：機(jī)由靜止突然起動(dòng)，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行，所允許的起動(dòng)頻率的最高值最高工作頻率：行時(shí)所能接受的最高頻率電液速度伺服控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸并與輸入量比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的速度控制的系統(tǒng)電液力伺服控制系統(tǒng)：為被控制物理量的控制系統(tǒng)38D/A轉(zhuǎn)換器：將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的電路A/D轉(zhuǎn)換器：字量的器件（DCS由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和人機(jī)接口技術(shù)相互發(fā)展、滲透而產(chǎn)生的新型工業(yè)計(jì)算機(jī)操作、管理、和分散控制STD總線：位微型機(jī)總線將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/I/O、通信操作系統(tǒng)等都集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上的計(jì)算機(jī)模糊推理：得出可能不精確結(jié)論的推理工業(yè)機(jī)器人：通用性；可以再編程；有自動(dòng)控制系統(tǒng)，可在無人參與下自動(dòng)完成動(dòng)作。45（FM動(dòng)化程度較高的制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIM：運(yùn)用系統(tǒng)工程的整體優(yōu)化觀點(diǎn)，在人的核心作用下將現(xiàn)代信息技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合起來，從信息技術(shù)和組織上將全生產(chǎn)過程的各項(xiàng)工作系統(tǒng)和信息系統(tǒng)連接起來的生產(chǎn)系統(tǒng)DDC：直接數(shù)字控制系統(tǒng)SCC：監(jiān)督控制系統(tǒng)DCS：分布式控制系統(tǒng)PWM：脈寬調(diào)制型機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)礎(chǔ)。素的作用（1）機(jī)械本體（2）動(dòng)力部分（3）傳

感檢測(cè)部分（4）執(zhí)行部分（5）驅(qū)動(dòng)部分（6）控制與信息處理部分（接口機(jī)電一體化六個(gè)關(guān)鍵技術(shù)及作用機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)傳感檢測(cè)：是機(jī)電一體化系統(tǒng)的存取、運(yùn)算、判斷和決策自動(dòng)控制技術(shù)：實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的目標(biāo)最佳化伺服傳動(dòng)技術(shù)：在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動(dòng)元件，使機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件按照指令要求運(yùn)動(dòng)，并具將各有關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)配合、綜合運(yùn)用而達(dá)到整體系統(tǒng)的最佳化現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化目標(biāo)（1）提高精度增強(qiáng)功能提改善操作性和實(shí)用性減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕重量降低價(jià)格增強(qiáng)柔性應(yīng)用功能力學(xué)性能的因素（1）負(fù)載的變化（2）傳動(dòng)鏈慣性（3）傳動(dòng)鏈固有頻率（4）間隙、摩擦、潤(rùn)滑和溫升主要間隙類型和消隙措施齒側(cè)間隙、傳動(dòng)間隙、軸向間隙、扭轉(zhuǎn)間隙。齒側(cè)間隙：剛性消隙法、柔性消隙法。軸向間隙：調(diào)整墊片的厚度。傳感器的選用原則（1）足夠的容量（2）與測(cè)量或控制系統(tǒng)的匹配性好，轉(zhuǎn)換靈敏度高（3）工作可靠性好適用性和適應(yīng)性強(qiáng)（6）使用經(jīng)濟(jì)理由帶縫隙圓盤、光源、光電器件和指示縫隙盤組成。光源發(fā)出的的光通過縫隙圓盤和指示縫隙照射到光電器件上，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤每轉(zhuǎn)一周，光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測(cè)量時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，可測(cè)出轉(zhuǎn)速接近式位置傳感器的分類（1）電磁式（2）光電式（3）靜電容式（4）氣壓式（5）超聲波式測(cè)量放大器的特點(diǎn)（1）具有很高的共模抑制比（2）增益（3）低噪聲（4）高輸入阻抗11隔離放大器的特點(diǎn)（1）能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞（2）泄漏電流低，對(duì)于測(cè)量放大器的輸入端無須提供偏流返回通路（3）共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確安全的測(cè)量常用的集成采樣保持器系列用于一般目的：AD582、AD583、LF198HTS-0025、HTS-0010HTC-0300場(chǎng)合：SHA1144數(shù)字濾波的優(yōu)點(diǎn)（1）由程序?qū)崿F(xiàn)，不需要增加任何硬件設(shè)備，也不存在阻抗匹配問題，可以多個(gè)通道共用，節(jié)約投資，提高可靠性、穩(wěn)定性（2）可以對(duì)頻率很低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)過濾（3）靈活性好，可用不痛的濾波程序?qū)崿F(xiàn)不痛的濾波方法，或改變?yōu)V波器的參數(shù)常用的數(shù)字濾波方法（1）算術(shù)平均值法（2）中值濾波法（3）防脈沖干擾平均值法（4）判斷濾波法伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成（1）控制器（2）功率放大器（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)（4）檢測(cè)裝置16PWM控制電路的組成（1）脈沖調(diào)制器（2）邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)（3）晶體管基極驅(qū)動(dòng)器直流測(cè)速機(jī)的輸出特性當(dāng)負(fù)載電阻趨于無窮大時(shí)，輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。隨著負(fù)載電阻變小，

輸出電壓下降，而且輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間并不能嚴(yán)格保持線性關(guān)系。永磁式測(cè)速機(jī)原理恒定磁通由定子產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞組中即產(chǎn)生交變的電勢(shì)，經(jīng)換向器和電刷轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)子速度成正比的直流電路步進(jìn)電機(jī)功率放大器的功能將環(huán)形分配器的輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大，得到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制繞組所需的脈沖電流及所需的脈沖波形集成采樣/保持器的特點(diǎn)采樣速度快、精度高、下降速度慢L398的特點(diǎn)采樣速度高、保持電壓下降慢、精度高合（1）計(jì)算法：當(dāng)輸出電信號(hào)與傳感器的參數(shù)之間有確定的數(shù)字表達(dá)式時(shí)，（2）查表法：用匯編語言編寫程序運(yùn)算都比較復(fù)雜，甚至無法建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型的參數(shù)（3）表格編制麻煩的運(yùn)算用插值法減少列表點(diǎn)和測(cè)量次數(shù)。插值法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)步驟用實(shí)驗(yàn)法測(cè)出傳感器的變化曲線值基點(diǎn)確定并計(jì)算出各差指點(diǎn)的值，及兩相鄰插值點(diǎn)的擬合直線的斜率，并存放在存儲(chǔ)器中計(jì)算取出找出X該段的斜率（6）i（X-i（7）計(jì)算結(jié)果y伺服電動(dòng)機(jī)的基本要求（1）寬廣而平滑的調(diào)速范圍（2）較硬的機(jī)械特性和良好的調(diào)節(jié)特性快速響應(yīng)（4）空載始動(dòng)電壓小永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)應(yīng)用范圍伺服性能好、反應(yīng)速度快、功率體積比大、功率重量比大、穩(wěn)定性好。應(yīng)用于辦公自動(dòng)、化工廠自動(dòng)化、國(guó)防工業(yè)、家用電器、儀表范圍轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、換向良好。用于需快速動(dòng)作、功率較大的伺服系統(tǒng)用范圍轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、轉(zhuǎn)向好、低速運(yùn)轉(zhuǎn)平滑、快速響應(yīng)、壽命長(zhǎng)、效率高。用于快速動(dòng)作的伺服系統(tǒng)。如機(jī)器人的腕、臂關(guān)節(jié)印刷繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)應(yīng)用快速響應(yīng)、低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能好、能承受反轉(zhuǎn)頻繁的伺服系統(tǒng)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)（1）氣隙小步距角小勵(lì)磁斷電時(shí)沒有定位轉(zhuǎn)矩永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)（1）步距角大（2）控制功率較小，效率高步運(yùn)行振蕩時(shí)間短的定位轉(zhuǎn)矩永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（進(jìn)電動(dòng)機(jī)）特點(diǎn)（1）步距角小（2）響應(yīng)頻率高勵(lì)磁功率?。?）效率高SCR特性（1）具有正反向阻斷能力（2）和控制極同時(shí)加正向電壓時(shí)晶閘管導(dǎo)通GTR截至、有源、放大飽和狀態(tài)IGBT特性（1）高電流密度（2）低飽和電壓（3）高輸入阻抗（4）高速特性SPWM部分的作用（1）絕對(duì)值運(yùn)算器：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的要求給定電位器輸出電壓（2）函數(shù)發(fā)生

器：實(shí)現(xiàn)調(diào)速過程中電壓和頻率的協(xié)調(diào)關(guān)系邏輯控制器：根據(jù)定電位器送來的電壓，經(jīng)邏輯開關(guān)，使控制系統(tǒng)的SPWM波輸出相應(yīng)的相序送到還要完成各種保護(hù)控制電液伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)響應(yīng)速度快、輸出功率大、結(jié)構(gòu)緊湊計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成主機(jī)、外圍設(shè)備、過程輸入輸出設(shè)備、人機(jī)聯(lián)系設(shè)備和通信設(shè)備等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件組成應(yīng)用軟人機(jī)接口程序、打印顯示程序、各種公共子程序計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型（1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（3）監(jiān)督控制系統(tǒng)（分布式控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向可靠性不斷提高，成本不斷降低，功能模塊化，控制智能化。接口方式的種類（1）人機(jī)通道及接口技術(shù)（2）檢測(cè)通道及接口技術(shù)技術(shù)（4）系統(tǒng)間通道及接口技術(shù)數(shù)字量、開關(guān)量。無條件傳送、查詢式傳送、中斷傳送PLC的特點(diǎn)（1）工作可靠（2）可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接連接（3）積術(shù)式組合（4）程操作容易（5）易于安裝及維修單回路調(diào)節(jié)器特點(diǎn)（1）實(shí)現(xiàn)了儀表和微機(jī)一體化（2）具有豐富的運(yùn)算和控制功能有專便與級(jí)間通信有繼電保護(hù)和自珍斷功能8255芯片的端口及功能連，實(shí)現(xiàn)CPU與接口之間的信息傳遞I/O端口：功能由程序決定讀/B組控制：接收來自讀/寫