机械工程中的自动控制精选文档.ppt

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1、机械工程中的自动控制本讲稿第一页，共二十六页p 对象数学模型的建立与分析 控制器设计控制的核心p 执行器设计 测量器设计自动控制系统自动控制原理自动控制工程控制器、执行器、测量器选型 安装、（现场）调试p l 自动控制的研究内容本讲稿第二页，共二十六页l 自动控制技术的发展 本讲稿第三页，共二十六页l 自动控制技术的发展 PID控制控制 简而优秀简而优秀模糊控制模糊控制 其实我很清楚其实我很清楚最优控制最优控制 没有更好只有最好没有更好只有最好自适应控制自适应控制 以变制变以变制变鲁棒控制鲁棒控制 以静制动以静制动预测控制预测控制 未卜先知未卜先知故障诊断故障诊断 神医妙手神医妙手人工智能人工

2、智能 智慧之巅智慧之巅专家系统专家系统 身边的专家身边的专家推理控制推理控制 经验的作用经验的作用非线性控制系统非线性控制系统集散控制系统（集散控制系统（DCS）本讲稿第四页，共二十六页一级倒立摆视频两级倒立摆视频l 自动控制技术的发展 本讲稿第五页，共二十六页第二讲 典型自动控制元件 l 概述 l 电磁控制元件 l 液压控制元件 l 气动控制元件 l 其他控制元件 本讲稿第六页，共二十六页l 概述 控制元件电磁式液压式气压式其他电动机电磁铁及其他油缸液压马达液压阀气缸气压马达气压阀与材料有关交/直流伺服电动机步进电动机其他电动机双金属片形状记忆合金压电元件本讲稿第七页，共二十六页l 电磁控制

3、元件 控制电机具有执行、检测和解算的功能动力电机的主要任务是能量的转换动力电机的主要任务是能量的转换控制电机的主要任务是转换和传递控制信号控制电机的主要任务是转换和传递控制信号交流/直流伺服电机交流/直流测速电机步进电机自整角机旋转变压器无刷直流电动机步进电动机等包括：本讲稿第八页，共二十六页l 电磁控制元件 直流伺服电机工作原理：NS+-nabcdABFF励磁绕组励磁绕组控制绕组控制绕组杯形转子杯形转子内定子内定子交流伺服电动机结构图交流伺服电动机结构图交流伺服电动机结构图交流伺服电动机结构图本讲稿第九页，共二十六页l 电磁控制元件 步进电机工作原理：本讲稿第十页，共二十六页l 电磁控制元件

4、 本讲稿第十一页，共二十六页l 电磁控制元件 本讲稿第十二页，共二十六页l 电磁控制元件 电磁铁等其他电磁控制元件（a）拍合式1+-u衔铁（c）旋转式+-uMe衔铁（b）吸入式衔铁线圈1本讲稿第十三页，共二十六页l 电磁控制元件 本讲稿第十四页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第十五页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第十六页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第十七页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第十八页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第十九页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第二十页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第二十一页，共二十六页l 液压控制元件 本讲稿第二十二页

5、，共二十六页l 气动控制元件 双气孔加压式换向阀本讲稿第二十三页，共二十六页l 其他控制元件 超声波电动机超声波电动机(Ultrasonic Motor，简称，简称USM)利用利用压电材料的逆压电效应压电材料的逆压电效应(即电致伸缩效应即电致伸缩效应)，把，把电能转换为弹性电能转换为弹性体的超声振动体的超声振动，并通过，并通过摩擦传动的方式摩擦传动的方式转换成运动体的回转或直转换成运动体的回转或直线运动。这种新型电机一般工作于线运动。这种新型电机一般工作于20kHz以上的频率，故称为以上的频率，故称为超声波电动机超声波电动机。超声波电动机的不同命名：超声波电动机的不同命名：如振动电动机如振动电动机(Vibration Motor)、压、压电电动机电电动机(Piezoelectric Motor)、表面波电动机、表面波电动机(Surface Wave Motor)、压电超声波电动机、压电超声波电动机(Piezoelectric Ultrasonic Motor)、超声、超声波压电驱动器波压电驱动器/执行器执行器(Ultrasonic piezoelectric actuator)等等。等等。本讲稿第二十四页，共二十六页l 其他控制元件 超声波电动机超声波电动机本讲稿第二十五页，共二十六页l 其他控制元件 压电式喷油器压电式喷油器本讲稿第二十六页，共二十六页