《组成原理》课件.pptx

组成原理 制作人：Ppt制作者时间：2024年X月目录第第1 1章章 组成原理简介组成原理简介第第2 2章章 组成原理实验组成原理实验第第3 3章章 信号及系统信号及系统第第4 4章章 控制系统控制系统第第5 5章章 组成原理应用组成原理应用第第6 6章章 总结总结 0101第1章 组成原理简介 电子元件概述电子元件概述电子元件是电子技术中的基础，分为有源元器件和无源元电子元件是电子技术中的基础，分为有源元器件和无源元器件。其中三极管、场效应管和晶体管为常见的有源元器器件。其中三极管、场效应管和晶体管为常见的有源元器件，电容器和电感器为常见的无源元器件。电子元件的参件，电容器和电感器为常见的无源元器件。电子元件的参数包括电容、电感、电阻、电流和电压等，它们分别对应数包括电容、电感、电阻、电流和电压等，它们分别对应着电路中的负载、阻抗、电导、电流和电动势。着电路中的负载、阻抗、电导、电流和电动势。电子元件的工作原理和应用是一种三端元件，常用于放大信号和开关电路三极管是一种双极型管，主要应用于高频放大器和功率放大器场效应管是一种双极型管，主要用于整流、波形削弱、电压调节和开关等二极管 电路分析方法电路中电流和电势的守恒定律基尔霍夫定律电路中等效电流源的定理诺顿定理电路中电势和电流的关系欧姆定律 是指由数字电子元器件构成的电路数字逻辑电路0103是用于存储、读取和操作计算机数据的设备存储器02是一种具有定制计数功能的数字电路计数器滤波器电路滤波器电路低通滤波器低通滤波器高通滤波器高通滤波器带通滤波器带通滤波器带阻滤波器带阻滤波器振荡电路振荡电路RCRC振荡电路振荡电路LCLC振荡电路振荡电路晶体振荡电路晶体振荡电路放大器电路放大器电路共源放大器共源放大器共漏放大器共漏放大器共基放大器共基放大器差模放大器差模放大器模拟电路的应用功放电路功放电路功率放大器功率放大器电压放大器电压放大器电流放大器电流放大器信号及系统信号及系统是研究信号在系统中传递、处理和变换的学科。信号是系统中携带信息的物理量，包括时域信号和频域信号两种类型。系统是对信号的处理和变换，包括时不变系统和时变系统两种类型。0202第2章 组成原理实验 实验介绍和目录本章节主要介绍组成原理实验的基本内容和安全注意事项。目录包括电子元件的实验、数字电路的实验、模拟电路的实验等。电路实验介绍使用万用表、示波器等常规仪器进行电路测量的方法万用表和示波器的使用介绍简单电路元件（电阻、电容、电感器）的基本实验方法电路元件实验 数字电路实验介绍数字电路实验中使用的基本元器件（与门、或门、非门、触发器等）的实验方法基本元器件实验介绍数字计数器、存储器等的实验方法数字计数器和存储器实验 模拟电路实验介绍模拟电路实验中使用的基本元器件（放大器、运放等）的实验方法基本元器件实验介绍振荡器、滤波器等模拟电路的实验方法振荡器和滤波器实验 介绍电阻的测量方法和实验操作步骤电阻实验0103介绍电感的测量方法和实验操作步骤电感实验02介绍电容的测量方法和实验操作步骤电容实验或门或门或门的基本逻辑功能或门的基本逻辑功能或门的真值表和逻辑符号或门的真值表和逻辑符号或门的电路实现和实验操作步或门的电路实现和实验操作步骤骤非门非门非门的基本逻辑功能非门的基本逻辑功能非门的真值表和逻辑符号非门的真值表和逻辑符号非门的电路实现和实验操作步非门的电路实现和实验操作步骤骤触发器触发器触发器的基本概念和分类触发器的基本概念和分类RSRS触发器的实现和实验操作步触发器的实现和实验操作步骤骤D D触发器的实现和实验操作步触发器的实现和实验操作步骤骤数字电路元器件实验与门与门与门的基本逻辑功能与门的基本逻辑功能与门的真值表和逻辑符号与门的真值表和逻辑符号与门的电路实现和实验操作步与门的电路实现和实验操作步骤骤放大器实验放大器实验放大器是模拟电路中常用的重要元器件，它可以放大信号放大器是模拟电路中常用的重要元器件，它可以放大信号的幅度和功率，有助于提高信号传输质量。放大器实验的的幅度和功率，有助于提高信号传输质量。放大器实验的主要内容包括前置放大器、功率放大器、运放等，需要注主要内容包括前置放大器、功率放大器、运放等，需要注意实验操作步骤和测量方法。意实验操作步骤和测量方法。数字计数器实验介绍二进制计数器的基本概念和实验操作步骤二进制计数器介绍译码器和显示器的实验方法译码器和显示器介绍频率计和计时器的实验操作步骤频率计和计时器 0303第3章 信号及系统 信号与系统基础信号和系统是通信领域中的重要概念，本节将介绍其基本概念和数学表示方法。信号的分类有很多种，根据时间域、频率域、能量与功率等不同特点进行分类。系统也有不同的分类方法，包括线性不变系统、时变系统等。信号的分类连续时间信号/离散时间信号根据时间域分类低通信号/高通信号/带通信号/带阻信号根据频率域分类能量信号/功率信号根据能量与功率分类 系统的分类线性系统/非线性系统根据线性性时不变系统/时变系统根据时不变性稳定系统/非稳定系统根据稳定性 时域分析时域分析时域分析是对信号在时间上的特性进行分析。对于连续时时域分析是对信号在时间上的特性进行分析。对于连续时间信号，我们可以使用微积分等方法进行时域分析；而对间信号，我们可以使用微积分等方法进行时域分析；而对于离散时间信号，我们则需要用到差分方程等离散数学的于离散时间信号，我们则需要用到差分方程等离散数学的方法进行分析。方法进行分析。时域分析方法泰勒级数展开/拉普拉斯变换连续时间信号差分方程/离散傅里叶变换离散时间信号 频域分析频域分析傅里叶变换是一种将信号从时域转换到频域的重要工具。傅里叶变换是一种将信号从时域转换到频域的重要工具。通过傅里叶变换，我们可以将时域下复杂的信号分解为频通过傅里叶变换，我们可以将时域下复杂的信号分解为频域上简单的谐波信号，便于我们对信号进行分析和处理。域上简单的谐波信号，便于我们对信号进行分析和处理。信号的频域表示方法连续时间信号的傅里叶变换/离散时间信号的傅里叶变换傅里叶变换功率谱密度/线性谱密度频谱分析 传递函数是描述系统输入输出关系的重要工具传递函数0103稳定性分析是判断系统是否稳定的重要方法稳定性分析02频率响应是描述系统在不同频率下的响应特性频率响应现代的设计方法现代的设计方法状态空间法状态空间法最优控制最优控制自适应控制自适应控制LMSLMS算法算法RLSRLS算法算法神经网络控制神经网络控制混沌控制混沌控制混沌理论混沌理论混沌控制算法混沌控制算法系统的设计方法传统的设计方法传统的设计方法极点分离法极点分离法根轨迹法根轨迹法频率响应法频率响应法 0404第4章 控制系统 控制系统概述被控对象、控制器、操纵机构、检测元件、反馈元件反馈控制系统的基本组成开环控制系统、闭环控制系统、自适应控制系统、数字控制系统控制系统的分类建立数学模型、分析系统特性、设计控制器、仿真和实验控制系统设计的一般步骤 时域分析稳态误差、超调量、调节时间、振荡次数、峰值时间、上升时间、下降时间、上升时间比、上升时间角度等时域性能指标阶跃响应法、脉冲响应法、斜坡响应法等时域分析方法 频域分析根轨迹法、频率响应法、Nyquist准则等频域分析方法 控制系统设计控制系统设计控制系统的设计目标是满足性能和稳定性要求。常用的设控制系统的设计目标是满足性能和稳定性要求。常用的设计方法包括传递函数法、根轨迹法、频率响应法等。其中，计方法包括传递函数法、根轨迹法、频率响应法等。其中，PIDPID控制器是最常用的一种控制器，其设计和参数调整是设控制器是最常用的一种控制器，其设计和参数调整是设计控制系统的重要步骤。计控制系统的重要步骤。PID控制器设计P控制器、PI控制器、PD控制器、PID控制器传统PID控制器经验法、试错法、自整定法、优化设计法PID控制器参数调整温度控制系统、机器人控制系统、直流电机控制系统PID控制器在控制系统中的应用 超调量超调量超调量公式超调量公式超调量的意义超调量的意义调节时间调节时间调节时间的意义调节时间的意义调节时间的计算方法调节时间的计算方法峰值时间峰值时间峰值时间的意义峰值时间的意义峰值时间的计算方法峰值时间的计算方法控制系统性能指标计算方法稳态误差稳态误差比例增益法比例增益法积分增益法积分增益法微分增益法微分增益法冷气、电饭煲、中央空调温度控制系统0103电动车、电梯、场合控制直流电机控制系统02焊接机器人、装配机器人、搬运机器人机器人控制系统总结控制系统是现代工业生产不可或缺的重要技术，其涉及到电子、自动化、机械、仪表等多个学科领域。本章主要介绍了控制系统的基本组成和分类、时域分析、频域分析、控制系统设计等内容。通过学习本章内容，读者可以了解到控制系统的原理和应用，并且可以掌握控制系统设计的基本方法和技巧。0505第5章 组成原理应用 通信系统通信系统由发送端和接收端组成，通过信道传输信息信号。数字通信系统是将模拟信息转换为数字信号进行传输，模拟通信系统则直接传输模拟信号。数字通信系统的应用通过信号调制和解调将语音、图像等信息进行传输移动通信基于TCP/IP协议进行数据传输互联网通过数字信号传输视频信号数字电视通过卫星进行信息传输卫星通信模拟通信系统的应用通过模拟信号进行电视、广播节目的传输广播电视通过模拟信号传输电话通信电信网络通过模拟信号进行机载通信航空通信通过模拟信号进行目标跟踪和信息传输雷达通信数字图像处理数字图像处理是将数字图像进行处理和分析的过程。其中包括了图像采集、图像预处理、图像增强、特征提取、目标识别、图像压缩等过程。数字图像处理在数字图像处理在医学中的应用医学中的应用数字图像处理在医学中有着广泛的应用，可以通过数字图数字图像处理在医学中有着广泛的应用，可以通过数字图像分析的方式进行疾病诊断，如肺癌诊断、骨折诊断等。像分析的方式进行疾病诊断，如肺癌诊断、骨折诊断等。同时，数字图像处理还可以用于医学图像的增强和重建。同时，数字图像处理还可以用于医学图像的增强和重建。数字图像处理在工业中的应用通过图像处理技术，对产品进行质量检测质量控制通过图像处理技术，使机器具有感知和识别能力机器视觉通过图像处理技术，对工业生产线上的物料进行分拣和识别流程控制通过图像处理技术，实现虚拟现实的呈现虚拟现实数字图像处理在军事中的应用通过图像处理技术，对目标进行识别和分析目标识别通过卫星图像和航拍图像，进行地图绘制和资源监测遥感监测通过图像处理技术，实现军事训练和仿真军事仿真通过图像处理技术，获取战场情报进行指挥决策战术情报控制工程控制工程是研究如何对特定系统进行控制、调节和优化的学科。其中包括了系统建模、控制器设计、控制器调节和控制器实现等过程。通过控制反应器内部的温度、压力和成分等参数，实现化学反应的控制反应器控制0103通过对生产过程中的实时数据进行采集和分析，实现质量控制质量控制02通过控制生产过程中的温度、流量、压力等参数，实现生产过程的控制生产过程控制传感器传感器位置传感器位置传感器压力传感器压力传感器温度传感器温度传感器加速度传感器加速度传感器执行器执行器电动马达电动马达气动元件气动元件液压元件液压元件机械驱动机械驱动控制策略控制策略PIDPID控制控制模糊控制模糊控制自适应控制自适应控制预测控制预测控制控制工程在机械中的应用控制系统控制系统机床控制系统机床控制系统飞机控制系统飞机控制系统汽车控制系统汽车控制系统机器人控制系统机器人控制系统控制工程在航空中的应用通过飞控计算机和控制器实现飞机的飞行控制飞行控制通过对发动机的控制，实现飞机的推进和运行发动机控制通过对飞机的速度和高度进行控制，实现飞机的安全降落降落控制通过对飞机的导航设备进行控制，实现飞行路径和方位的掌控导航控制 0606第6章 总结 课程总结本课程介绍了电子技术中的组成原理，内容丰富、重点突出，对电子技术工作者的职业发展和实践工作有很大的帮助。下一步，建议学习数字电路的实现和应用，以及图像处理原理和信号与系统的相关知识。电学基础介绍电场和电势的基本概念和理论电场和电势介绍电磁感应的基本原理和应用电磁感应介绍电路定理和电路分析方法电路定理 介绍数字逻辑电路和逻辑门的基本原理和应用数字逻辑0103介绍存储器的种类和基本原理存储器02介绍时序逻辑电路和时序器的原理和应用时序逻辑控制器控制器PIDPID控制器控制器模糊控制器模糊控制器神经网络控制器神经网络控制器传感器和执行器传感器和执行器传感器的种类和工作原理传感器的种类和工作原理执行器的种类和工作原理执行器的种类和工作原理系统建模和仿真系统建模和仿真系统建模的基本方法系统建模的基本方法系统仿真的基本过程系统仿真的基本过程MATLAB/SimulinkMATLAB/Simulink的应用的应用自动控制原理控制系统控制系统控制系统的基本组成控制系统的基本组成控制系统的分类控制系统的分类控制系统的性能指标控制系统的性能指标图像处理原理及图像处理原理及应用应用图像处理是将数字图像进行处理以达到改善图像质量、提图像处理是将数字图像进行处理以达到改善图像质量、提取图像信息、实现某种特定目标的技术。图像处理的应用取图像信息、实现某种特定目标的技术。图像处理的应用非常广泛，如数字媒体、医学影像、安防监控等领域。非常广泛，如数字媒体、医学影像、安防监控等领域。信号与系统介绍信号的时域表示和分析方法时域分析介绍信号的频域表示和分析方法频域分析介绍滤波器的种类和设计方法滤波器介绍系统建模的基本方法和仿真的过程系统建模和仿真 下次再会